4.2. Механічні уловлювачі
Для зменшення зворотного потоку пари робочої речовини застосовуються захисні ковпачки, які встановлюються над краєм сопла (рис. 4.1), та оптично непрозорі масловідбивачі (рис. 4.2). Правильно встановлений захисний ковпачок створює бар'єр для теплової хмари пари й перехоплює потік, що виникає при випаровуванні конденсату з країв сопла.
Серед механічних масловідбивачів найбільшу ефективність має конічний дисковий уловлювач, принцип роботи якого показано на рис. 4.3.
Захисна здатність такого уловлювача характеризується максимальним кутом а, утвореним між горизонтальною площиною та вторинним променем, спрямованим у бік високого вакууму (пунктирні лінії на рис. 4.3).
Механічні уловлювачі охолоджуються за рахунок теплопровідності від корпусу насоса або водою. У тих випадках, коли необхідно підвищити захисну здатність масловідбивача, застосовують охолодження до більш низьких температур. При використанні охолодження ступені зменшення зворотного потоку (коефіцієнт екранування) можна понизити до 10-4-10-5.
В скляних вакуумних системах добрим масловідбивачем служить неохолоджуваний уловлювач (мал. 4.4). Він є скляною трубкою 1, усередині якої розміщено гофровану фольгу 2 з чистої (безкисневої) міді. Ефективність мідного уловлювача значно підвищується після його прогрівання при температурі ~ 400—450°С упродовж декількох годин. Таке "активування" відбувається одночасно з прогріванням всієї структури з метою знегажування.
Затримуюча дія прогрітого уловлювача, який розділяє вимкнений дифузійний насос та відкачаний до надвисокого вакууму об'єм, може зберігатися протягом декількох днів, після чого вакуум починає погіршуватися та встановлюється рівноважний тиск, який завжди на порядок нижчий за величину пружності пари робочої рідини. Однак і в цих умовах у відкачаному об'ємі мас-спектрометричний аналіз не виявляє помітних слідів вуглеводнів високого порядку.
Фільтри з пористих матеріалів служать для зменшення потоку парів робочої рідини, які проникають у вакуумну систему з механічних насосів з масляним ущільненням. Як уловлюючі фільтри можуть використовуватися пористі нікель, фторопласт, неіржавіюча сталь. Найзручнішим для цієї мети матеріалом є пориста неіржавіюча сталь з розмірами пор (капілярів) від 4 до 20 мкм. Механізм уловлювання молекул робочої рідини полягає в сорбції молекул на стінках капілярних каналів фільтра, завдяки чому зворотний потік пари масла за фільтром зменшується в 106 разів.
На рис. 4.5 показано фільтр, який є елементом, що розміщується між відкачуваним об'ємом та насосом. У корпусі фільтра 3 установлені дві перегородки 1, виготовлені з пористої неіржавіючої сталі, розділені перегородкою 2 з маслостійкої гуми або фторопласту, які підтягуються гайкою 4. Питома провідність перегородки при товщині 0.5 мм становить 0.02 л/(см2с). Для збереження необхідної провідності діаметр перегородки 1 роблять удвічі більшим за діаметр впускного отвору механічного насоса.
При тривалій роботі в області низьких тисків у капілярах накопичується робоча рідина механічного насоса. Тому для збереження ефективності роботи фільтра необхідно періодично проводити прокачку газу через нього, починаючи з атмосферного тиску. При цьому відбувається звільнення пор від робочої рідини і фільтр очищується.