В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Общие методы конструирования вакуумных систем
Общие методы конструирования вакуумных систем - Вакуумные системы на основе крионасосов
В целом о вакууме и вакуумных системах - Особенности вакуумных систем
Оглавление
Общие методы конструирования вакуумных систем
Вакуумные системы на основе диффузионного и ротационного насосов
Вакуумные системы на основе турбомолекулярных насосов
Вакуумные системы на основе ионных насосов
Вакуумные системы на основе крионасосов
Автоматизированные системы управления вакуумными установками
Все страницы

Вакуумные системы с крионасосами в основном аналогичны системам с ионными насосами. Криооткачка, как и ионная, характеризуется отсутствием загрязняющих примесей и возможностью размещения насоса непосредственно в рабочей камере; в дополнение к этому крионасосы обладают более высокой скоростью откачки. Как уже отмечалось, в больших вакуумных системах, например имитаторах условий космического пространства, используются специально сконструированные наливные крионасосы. В небольших же системах используются серийно изготовляемые криогенераторы, подсоединяемые к криопанели, установленной непосредственно в вакуумной системе.

Вследствие ограниченной газовой емкости таких насосов вакуумная система должна быть предварительно откачана с помощью другого насоса. Очевидно, что лучше всего для этого подходит, ввиду отсутствия загрязнений, адсорбционный насос. Однако при необходимости откачивать большие количества инертного газа, например аргона, использование адсорбционного насоса не всегда приводит к удовлетворительным результатам. Хотя криопанель эффективно откачивает аргон, она имеет ограниченную газовую емкость и требует регенерации; в этом случае возникает также проблема откачки аргона сорбционными насосами. Поэтому для этих целей обычно рекомендуют использовать ротационные насосы с хорошей защитой от попадания в систему паров масла. Кроме того, поскольку ротационный насос используется только на начальной стадии откачки, возможное загрязнение системы минимально.

Количество загрязняющих примесей может быть дополнительно уменьшено путем использования ротационного насоса в режиме вязкого течения, т. е. при давлениях не ниже 200 Па. Однако при таких давлениях, кроме повышенной газовой нагрузки на криопанель, в процессе захолаживания насоса происходит конденсация CO2 и паров H2O не только на теплозащитном экране, но и на самой криопанели , что приводит к заметному уменьшению поглощающей способности активированного угля, нанесенного на криопанель, и, как следствие, к ухудшению откачивания водорода и гелия на последующих стадиях откачки. Эта проблема может быть частично решена установкой затвора между камерой и насосом. На рис. 7.7 показана схема такой вакуумной системы.

Благодаря своей высокой скорости откачки крионасосы часто применяются в системах, нагрев которых до высоких температур по каким-либо причинам затруднен. Для уменьшения газовыделения с поверхности стенок рабочую камеру можно охлаждать

 

Рис. 7.7 Сверхвысоковакуумная система, откачиваемая с помощью крионасоса и ротационного форвакуумного насоса. 1— рабочая камера; 2 — ионизационный вакуумметр; 3 — крионасос; 4 — гелиевый компрессор; 5 — ротационный насос; 6 — ловушка.

жидким азотом. В этом случае интерпретировать показания ионизационного вакуумметра следует с особой осторожностью. Даже если стенки камеры не охлаждаются, расположение вакуумметра в системе относительно рабочей камеры, откачиваемой крионасосом, является существенным, поскольку ионизация зависит от положения вакуумметра относительно криопанели. Ионизационный вакуумметр измеряет плотность газа, а не давление, и, следовательно, если газ в вакуумметре находится при температуре Т1,а во всей остальной системе — при T2, то показания ионизационного вакуумметра будут соответствовать давлению pi = р(T2/T1)1/2, где р — истинное давление в системе. 

Прогрев системы, откачиваемой крионасосом, может быть связан с некоторыми трудностями. Поскольку крионасосы обычно выдерживают лишь ограниченную тепловую нагрузку, то при нагреве системы, например до 450 °С, температура криопанели может превысить ее рабочую температуру.

Использование для защиты от теплового излучения охлаждаемого водой отражателя, помещенного между насосом и рабочей камерой, приводит к значительному снижению быстроты откачки системы. Как решение использование подвижного отражателя, который перекрывает проход на время нагрева системы. В перекрытом положении эффективность откачки крионасоса уменьшается приблизительно на 75%.

Поскольку скорость откачки крионасоса по водороду относительно мала, включение в систему дополнительного сублимационного насоса становится весьма целесообразным. Кроме того, крионасос может быть использован совместно с другими высоковакуумными насосами, например ионным или турбомолекулярный. Однако следует отметить, что стоимость крионасоса высока, и, следовательно, использование его в гибридной системе откачки оправданно только в том случае, когда он существенно улучшает характеристики системы.



 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   

 

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 99 гостей на сайте

Нов боков адс адаптивный

=
Рейтинг@Mail.ru