Сорбционно-ионный насос СИН-5-4 состоит из следующих основных узлов: корпус, ионизатор и испаритель. В корпусе насоса вмонтировано окно, через которое можно наблюдать за распылением титана.

К внешней стороне корпуса приварен медный змеевик для охлаждения насоса водой. Испаритель представляет собой штабик, разогреваемый электронной бомбардировкой до температуры 2200° С. Электроны эмиттируются вольфрамовым катодом. Штабик, изготовленный из сплава Та — 95% и W — 5%, устойчивого к воздействию титана, находится под положительным потенциалом 600— 700 в относительно земли.

Распыление титана происходит при соприкосновении титановой проволоки с раскаленным штабиком. Титан подают на штабик специальным дозирующим механизмом. При скоростях испарения титана около 1 мг/мин средняя продолжительность работы насоса составляет 1000 ч. Общее количество распыленного титана за цикл работы насоса не должно превышать 60—80 г, иначе происходит отслаивание титановых пленок от стенок насоса, что повышает их температуру с выделением ранее сорбированных газов.

Обычно после включения испарителя происходит кратковременное повышение давления в насосе из-за газовыделения с нагреваемых деталей. Затем давление быстро уменьшается и достигает 10^-10 тор, если система хорошо обезгажена прогревом.

Быстрота откачки насоса СИН-5-4 неодинакова для различных газов: по водороду 5000 л/сек, по аргону только 35 л/сек. Величина быстроты откачки инертных газов зависит от плотности и равномерности напыления слоя титана, который «замуровывает» атомы инертных газов. Предельный вакуум, создаваемый насосом СИН-5-4, зависит от предварительной подготовки насоса к работе: температуры и времени прогрева всей установки, включая насос.

Для получения сверхвысокого вакуума необходим прогрев всей установки до температуры не менее 400° С, поэтому применение резины и других органических уплотнителей в насосе исключено. При прогреве насоса необходимо следить за давлением в системе, которое не должно превышать 5*10^-5 тор.

Включать ионизатор можно только при давлении ниже 5 • 10^-5 тор, в противном случае он выйдет из строя. Для нормального запуска в работу насоса СИН-5-4 необходимо иметь в нем предварительное разрежение порядка 10^-5 тор, которое создается высоковакуумным агрегатом ВА-05-1. Более предпочтительно применять ртутные агрегаты.

После окончания цикла работы насоса, т. е. после полного испарения запаса титана, следует перезарядить титановую проволоку в дозирующем механизме. При этом с внутренней поверхности стенок насоса следует удалить все отслаивающиеся пленки напыленного титана. Удаление плотных покрытий не обязательно. В работе показано, что плотные пленки титана на стенках насоса после прогрева и обезгаживания в течение 10 ч при температуре 300° С восстанавливают сорбирующие свойства.