Ионные насосы и контроллеры

ИОННО-ГЕТТЕРНЫЕ НАСОСЫ

Ионно-геттерные насосы – это оборудование, которое имеет возможность создавать, а также поддерживать высокий и сверхвысокий вакуум в камерах на различных производствах, а также в исследовательских лабораториях обеспечивая стабильную и надежную работу приборов. Основой, при работе ионно-геттерные насосов, является процесс хемосорбции ионизированных газов самообновляемыми пленками металлического геттера (титана).

Конструкция ионно-геттерныого насоса представляет собой конденсатор с цилиндрическим анодом в центре. По обе стороны от анода размещены разнесены пластины катода, изготовлены из титана, который используется для создания геттеру (пленки для захвата ионизированных молекул откачиваемого газа). Для улучшения характеристик насоса разрабатываются специальные конструкции анодов и катодов. Чтобы увеличить траекторию движения электронов, используют внешние магниты, которые создают наведенное магнитного поля.

Вакуум | Іонний насос | vacuum | novations
Вакуум | Іонний насос | vacuum | novations
Вакуум | Іонний насос | vacuum | novations
previous arrow
next arrow
previous arrownext arrow
Slider

Для запуска процесса откачки прикладывают сильное электрическое поле. Имеющиеся в разрядном поле электроны, под действием указанных полей, начинают двигаться по спирали вокруг оси разрядной среды, тем самым увеличивая свою траекторию движения и, соответственно, увеличивая вероятность ионизации газа. При этом, электроны, сталкиваясь с молекулами откачиваемого газа, ионизируют его. Образующиеся положительные ионы, бомбардируют катод чем распыляют титан из пластин. При этом, часть газа увлекается пленкой геттера образованной распыленными парами на стенках корпуса, а часть оседает на катоде. Захваченные геттером атомы и молекулы хемосорбируются и остаются в связанном состоянии. Удаление накопленного газа из насоса происходит путем отжига под вакуумом и откачкой форвакуумным насосом. Для того, чтобы провести глубокое отжига нужно обязательно снимать магниты, ведь они при повышении температуры до точки Кюри размагничиваются.

Преимущества:

  • Механизм «запечатывание» ионов газов титановой пленкой является основным механизмом при откачке инертных газов.
  • Такой насос может обеспечить предельный вакуум в 10-11мбар и является наиболее применяемыми насосами в вакуумных системах при научных исследованиях.

Недостатки:

  • Для старта работы насоса требуется достаточно глубокий вакуум около 10-4 мбар.
  • Ресурс работы насоса зависит от уровня вакуума, а с насыщением эффективность работы падает.

Компания Agilent занималась разработкой ионных насосов с 1950года. За это время специалистами компании было разработано и внесено много технических нововведений в конструкцию насосов: внедрена первая диодная схема ионных насосов, дальше предложена триодная схем с которой получилось разработать и запатентовать модефикацированую наиболее эффективную схему – StarCell. На базе данной схемы разработана серия ионных насосов VacIon Plus с показателями по откачиванию, диапазоном давлений, с ресурсом роботы, которые могут реализовать широкий диапазон конкретных задач.

Модельный ряд насосов VacIon Plus

Ионные насосы ряда Vacion Plus при рабочем давлении в 10-6Торр имеют строк службы до 80тыс. часов. Все конструкционные особенности насосов этой серии произведены так что бы значительно уменьшить выработку катода. В таких насосах изоляторы конструкционно безопасен от возможного оседания атомов титана. Ряд VacIon Plus работают с продуктивностью 0,4 – 1000 л/с и имеют три типа рабочих ячеек (Diode, Noble Diode, StarCell), позволяют организовать необходимые показатели вакуума для широкого диапазона потребительских задач. Что бы увеличения откачные способности насосов их рабочая схема строиться на базе  комбинационного титано – сублимационного насоса (TSP).

Все насосы данного ряда поставляются откаченными до глубокого вакуума, что гарантирует высокое качество изготовления и чистоту насоса. Таким образом, насос интегрируется в вакуумную систему без дополнительной подготовки с гарантией чистоты системы. Конструкция керамического изолятора уменьшает нарастание проводящего слоя, который образуется при напыления титанового катода, это обеспечивает увеличение рабочую способность насоса до первого технического обслуживания.

Модельный ряд ионных насосов с конфигурацией ячеек StarCellTM.

Ионные насосы с конфигурацией ячеек произведенными по схеме StarCellТМ новейшая разработка модельного ряда насосов произведенных по триодной схемы. Оригинальная, запатентованная конструкции позволяет осуществлять откачку инертных газов и водорода, а также метана, аргона, гелия. StarCell показывает значительно лучшие результаты, чем схема Noble Diode по откачке инертных газов, а также возможно получить сравнительную продуктивность в схеме Diode при откачке водорода. Ряд насосов произведённых по схеме StarCellТМ очень эффективны при задах, которые требуют использование давление не ниже 10-8 мбар

Модельный ряд ионных насосов с конфигурацией ячеек Noble Diode.

Ионные насосы с конфигурацией ячеек произведенными по схеме Noble Diode это модификация насосов с рабочей схемой Diode. В Noble Diode один из титановых катодов заменяется на танталовый, что гарантирует получить значительно лучшее время откачки для благородных газов. По этому данные насосы в основном применяется для откачки аргона и гелия, но также Noble Diode позволяют сохранять высокою продуктивность при откачке всех других газов.

Модельный ряд ионных насосов с конфигурацией ячеек Diode.

Ионные насосы с конфигурацией ячеек произведенными по схеме Diode благодаря особенностям конструкция обеспечивает очень высокою скорость откачки, наилучшую среди всех видов насосов данного типа откачивая многоатомные газы: кислород, азот, диоксид углерода и других. Насосы Diode очень высокую скорость откачки для водорода. Простота в конструкции насоса дает возможность получать высокие значения вакуума и иметь минимальные показатели по вибрации.

Ряд насосов VacIon Plus

 Параметры фланца на входеКонфигурация ячеек ПродуктивностьДопустимое давление при стартеДопустимая рабочая температураВес насоса, килограмм
VacIon Plus0.43/8 дюйма наружный диаметрDiode0.4 лит/с (азот)1 x 104 мбар150°C0,3
VacIon Plus23/4 дюйма ODDiode2 лит/с (азот)1 x 10-4 мбар150°C0,3
VacIon Plus82 3/4 дюйма
тип фланца CF
Diode8 лит/с (азот)1 x 10-4 мбар350°C4
VacIon Plus202 3/4 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
20 лит/с (азот)
22 лит/с (азот)
27 лит/с (азот)
5 x 102 мбар
1 x 103 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C7
VacIon Plus402 3/4 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
34 лит/с (азот)
36 лит/с (азот)
40 лит/с (азот)
5 x 10-2 мбар
1 x 10-3 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C17
VacIon Plus554 1/2 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
50 лит/с (азот)
53 лит/с (азот)
55 лит/с (азот)
5 x 10-2 мбар
1 x 10-3 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C18
VacIon Plus756 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
65 лит/с (азот)
68 лит/с (азот)
75 лит/с (азот)
5 x 10-2 мбар
1 x 10-3 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C19
VacIon Plus1506 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
125 лит/с (азот)
135 лит/с (азот)
150 лит/с (азот)
5 x 10-2 мбар
1 x 10-3 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C43
VacIon Plus3008 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
240 лит/сек (азот)
260 лит/сек (азот)
300 лит/сек (азот)
1 x 10-2 мбар
1 x 10-3 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C69
VacIon Plus5008 дюйма
тип фланца CF
StarCell
Noble Diode
Diode
410 лит/сек (азот)
440 лит/сек (азот)
500 лит/сек (азот)
1 x 10-2 мбар
1 x 10-3 мбар
1 x 10-3 мбар
350°C12
Допустимый вакуум насосов модельного ряда VacIon Plus не более 10-11 миллибар

Ионные насосы комбинировоного типа

 Откаченный газ-азот Откаченный газ-водород
Комбинация:VacIon Plus150 (конфигурация ячейки StarCell) и TSP титаново-сублимационного. Продуктивность насоса при температуре 20°С610 лит/сек1380 лит/сек
Комбинация:VacIon Plus300 (конфигурация ячейки StarCell) и TSP титаново-сублимационного. Продуктивность насоса при температуре 20°С720 лит/сек1580 лит/сек
Комбинация:VacIon Plus500 (конфигурация ячейки StarCell) и TSP титаново-сублимационного. Продуктивность насоса при температуре 20°С880 лит/сек1930 лит/сек

Контроллеры ионных насосов обеспечивают управление насосами и вывод необходимой информации о состоянии работы насоса (важные характеристики ионных насосов).

Модель контроллера 4 UHV для ионных насосов VacIon Plus

Контроллер 4UHV используется для контроля и управления одновременно четырьмя ионными насосами модельного ряда VacIon Plus с конфигурацией ячеек: Diode, Noble Diode и StarCell при продуктивности насоса в диапазоне 20 – 1000 лит/с. Жидко-кристаллический экран и цифровое подключения RS232 дает возможность отображать всю информацию о токе и давлении одновременно работающих четырех ионных насосов. Конструкционные особенности данного прибора обеспечивают низкий электрический шум. Опционально возможно подключения вакуумметра для вывода информации о давлении в рабочей системе.

 Модель контроллера 4 UHV для ионных насосов VacIon Plus
Входное напряжение100 - 240 В переменного тока (+/-10%)
Входная частота50/60 Гц
Габариты177, 211.4– 440.5 (мм) (В х Ш х Д)
Дисплей4 строки с 20 характеристиками
Доступная конфигурацияОдин высоковольтный ввод c 200Вт или 2х80Вт
Максимальная конфигурация1х200Вт; 2х200Вт; 2х80Вт; 4х80Вт; 1х200Вт+2х80Вт
Напряжение без тока3,5 – 7кВ канал
Ток при коротком замыкание40мА для 80Вт в канале
100мА для 200Вт в канале
Выходная максимальная мощность400 Вт
Диапазон рабочих токов10-100мА

Модель контроллера IPC Mini для ионных насосов VacIon Plus

Контроллер IPC Mini используется для контроля и управления ионным насосом модельного ряда VacIon Plus с конфигурацией ячеек: Diode, Noble Diode и StarCell при продуктивности насоса в диапазоне 0,2 – 500 лит/с. Экономическое решения выполнения контроля, имеет 3,5-дюймовою сенсорную панелью, позволяет монтирование в стандартную стойку. Данный тип контроллера имеет возможность выдерживать непрерывные колебания при коротком замыкании и сохраняет рабочее состояние ионного насоса.

 Модель контроллера IPC Mini для ионных насосов VacIon Plus
Входное напряжение100 - 240 В переменного тока (+/-10%)
Входная частота50/60 Гц
Входная мощность160ВА
Выходное высоковольтное напряжение+/- 7000В переменного тока (+/- 5%)
Ток короткого замыкания на выходе20 мА
Макс. мощность на высоковольтном выходе40 Вт
Диапазон рабочих температур00С - 450С
Диапазон максимальных температур-400С - +700С
Вес, килограмм1,9

Контроллеры для насосов ряда TSP

Данный тип приборов применяется при контроле титаново-сублимационных насосов с ячейками Agilent TSP и Agilent Mini Ti-Ball. Имеет различные цифровые входы RS232/422/485, с возможностью выбора типа работы: автоматическая или ручная. Компактный может монтироваться в стандартную стойку.

 Контроллеры для насосов ряда TSP
Входное напряжение100, 120, 220, 240 В переменного тока (+/-10%)
Входная частота47-63 Гц
Входная мощность1400ВА
Выходной ток30А до 50А
Диапазон рабочих температур00С - +450С
Диапазон максимальных температур-200С - +700С
Влажность90%
Вес, килограмм12

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: