Ионно-геттерный насос: принцип работы

Ионно-геттерные насосы – это безмасляное вакуумное оборудование, которое используется для формирования высокого и сверхвысокого вакуума в системах, для перекачки газа, других рабочих сред.

У нас можно выбрать насосы от производителей Agilent Technologies, Gamma Vacuum, Kurt J. Lesker, KYKY Technology с максимальными показателями до 1×10-9 Па. На всю технику действует гарантия, подтверждающая её качество.

Содержание:

1. Устройство ионно-геттерного насоса
2. Принцип работы ионно-геттерного насоса
3. Типы ионно-геттерных насосов
4. Виды ионно-геттерных насосов
5. Характеристики ионно-геттерных насосов
6. Преимущества и недостатки ионно-геттерных насосов
7. Сфера применения ионно-геттерных насосов
8. Популярные бренды ионно-геттерных насосов
9. Особенности эксплуатации ионно-геттерных насосов

Устройство ионно-геттерного насоса

Устройство включает в себя герметичную камеру, в которой есть неподвижные элементы: часть с анодом, испарителями и катодом (при изготовлении используется вольфрам).

Внутрь корпуса подается газ, его молекулы забираются слоем распыленного геттера, остаются на панелях внутри камеры. Геттерное покрытие изготовлено из йодистого титана или металлического сплава.

Принцип работы ионно-геттерного насоса

Принцип действия техники основан на том, что поглощение газовой рабочей среды осуществляется при периодическом или постоянном нанесении титановой пленки. Это улучшает откачивание инертных газов и углеводов благодаря ионизации, удержанию ионов с положительным зарядом отрицательно заряженными элементами устройства.

Система работает на основе геттерного и ионного метода откачки рабочей среды. При функционировании действует метод использования активного газа с одновременным блокированием инертного газа. Ионизированные молекулы отличаются высокой химической активностью. Они могут проникать в верхние слои расщепляемых элементов, контактировать с ними на уровне химического взаимодействия.

Корпус включает в себя стенки водоохлаждаемого характера, на них испаряется титан. Ионизацию проводят электроны, которые эмитируются нагреваемым катодом.

Для улучшения ионизирующих характеристик насосов увеличивается длина промежутка, по которому двигаются электроны.

Типы ионно-геттерных насосов

Модели классифицируются по количеству установленных ячеек Пеннинга. У скоростной техники есть большое количество ячеек, в ней же установлен мощный блок питания, который будет обеспечивать работу агрегата. Модели отличаются и по типу откачиваемой среды (водород, аот, гелий, другие газы).

Виды ионно-геттерных насосов

На сайте есть агрегаты российских и зарубежных производителей SAES Group, Ulvac, VACOM, Авакс, ГК Криосистемы. Они отличаются по техническим характеристикам, показателям мощности, объемам перекачиваемого газа, размерам, обрабатываемой среде, уровню шума, толщине стенок корпуса.

Выбор зависит от таких параметров, как цели и задачи на производстве, отрасль применения. На технику известных брендов действует гарантия, убедитесь в наличии сопутствующих документов.

Характеристики ионно-геттерных насосов

К основным свойствам этого оборудования относится следующее:

• показатели предельного остаточного давления (~1-10~9 мм рт. ст.);
• быстрота работы техники по воздуху (минимум 4500 литров в течение секунды);
• скорость функционирования по аргону (минимум 80 литров за секунду);
• предельные показатели давления при запуске оборудования (1,5-10-2 Па);
• средние показатели ресурса работы блока с деталями-испарителями (около 600 часов);
• средние показатели ресурса одного испарителя – 100 часов.

При покупке ориентируйтесь на производственные условия, нужную мощность для откачки сред.

Преимущества и недостатки ионно-геттерных насосов

К плюсам этого оборудования относится следующее:

• бесшумная работа без вибраций, что обеспечивает комфорт на производстве;
• длительный срок службы благодаря особой конструкции, высокому качеству комплектующих;
• возможность формировать сверхвысокие показатели вакуума;
• возможность работы с чистым вакуумом без примесей масляных частиц;
• высокая скорость откачки активных газов, что обеспечивает высокий КПД и производительность;
• компактные размеры, возможность установки в небольшом производственном помещении;
• используемый ток пропорционален показателям давления, поэтому можно получить точную информацию о давлении в системе по показателю разряда;
• при правильном использовании работы по техническому обслуживанию сводятся к минимуму.

Есть и недостатки:

• сложный механизм электропитания;
• нет автоматического регулирования скорости для распыления титана;
• при включении агрегата происходит обратное выделение ранее поглощенной среды (в том числе водорода и гелия, которые недостаточно прочно связаны с пленкой из титана);
• невысокая эффективность откачки газов инертного типа.

Интересно: предельные показатели вакуума, создаваемые такими насосами, можно существенно улучшить при напылении титановой пленки на поверхность, температура которой равна температуре жидкого азота. Эти насосы называются азотитами. Их удельные показатели абсорбции в пять раз выше по сравнению с показателями титана. При откачке азотитами не выделяются посторонние газы (метан). Показатель, который ограничивает использование насоса в диапазоне высоких давлений – число титановых молекул, испаряющихся за единицу времени.

Сфера применения ионно-геттерных насосов

В качестве основных направлений стоит выделить следующее:

• научная и исследовательская работа, в том числе использование лабораторного оборудования;
• космическая отрасль;
• обнаружение утечек в вакуумной среде;
• производство полупроводников или вакуумного оборудования;
• сфера литографии или микроскопии.

Модели можно использовать с другими установками для формирования показателей высокого и сверхвысокого вакуума. Вспомогательные устройства для откачки требуются для создания предварительного разряжения.

Для формирования высоковакуумной среды можно использовать не только геттерные, но и магниторазрядные механизмы. Оба вида относятся к газоулавливающим агрегатам, так как газ находится внутри камеры и подвергается специальной обработке.

Популярные бренды ионно-геттерных насосов

Saes Getters

Итальянский поставщик, выпускающий качественные магниторазрядные насосы. Они отличаются высокой производительностью при работе с адсорбирующимися газами, обрабатывают от 0.2 до 1200 литров за одну секунду. Показатели давления у этого оборудования варьируются от 10-5 до 10-12 мБар. Корпус техники изготовлен из прочного металлического сплава, выдерживающего механические повреждения, перепады давления.

Kurt J. Lesker

Американский производитель вакуумной техники, работающий с 1954 года. Ионные насосы этого бренда предназначены для проведения сложных работ, связанных с перемещением газов, они отличаются высокими показателями производительности. Вакуумные установки используются в научных и исследовательских лабораториях для проведения точных операций.

KYKY Technology

Компания выпускает промышленные магниторазрядные насосы, корпус которых не подвержен окислению, отличается стойкостью к химическим воздействиям. Особенность этой техники – возможность работы с инертными и благородными газами. На модели действует гарантия, производитель заявляет о простом техническом обслуживании, универсальности агрегатов.

Agilent

Производит технику с монолитными титановыми пластинами, в том числе высокопроизводительные триодные насосы, которые включают в себя ячеистые катоды. В конструкции агрегатов от этого производителя есть дополнительные пластины, которые находятся за катодами. Производитель выпускает мощное оборудование, которое подходит для работы с газами инертного типа, может использоваться вместе с другими установками.

Особенности эксплуатации ионно-геттерных насосов

После покупки и установки насос нельзя использовать сразу же. Для начала оборудования извлекается из транспортировочной упаковки, после чего корпус тщательно протирается сухой тканью. Часто поставщики доставляют технику со следами производственных загрязнений, которые нужно удалить перед включением вакуумного оборудования.

Для включения установки снимите технологическую заглушку, которая находится на фланце престыковочного типа. Соедините насос с емкостью, из которой будет откачиваться рабочая среда. Присоедините вспомогательные агрегаты с помощью вакуумного клапана. Снимите с техники защитный кожух. Дальнейшая эксплуатация осуществляется в соответствии с инструкцией от производителя.

Для работы техники не требуется форвакуумных насосов, однако дополнительные установки незаменимы для формирования высоких показателей вакуума.

В этих насосах нет подвижных деталей, поэтому поломки возникают редко. Поломка источника питания практически исключена. У моделей есть автоматическая защита от перегрузки. Насос выключается, если мощность, создаваемая оборудованием, превышает величину, установленную в проектных документах. При запуске техники защита от перегрузки выключается, но восстанавливается при падении показателей давления.

При продолжительной эксплуатации в корпусе возникают усы или чешуйки, которые могут вызывать короткое замыкание. Есть методики, которые позволяют удалить эти чешуйки посредством бомбардировки ионами.

Распространенная проблема – отслаивание толстых титановых пленок в ходе использования. Для сокращения отслаивания важно проводить термическую обработку оборудования после каждого взаимодействия с атмосферой. При сильном отслоении или при многочисленном образовании усов насос либо очищают, либо заменяют. Техническое обслуживание рекомендуется доверять специалистам, так как попытка устранить неисправность самостоятельно может усугубить поломку, в итоге затраты на ремонт возрастают.

Чтобы приобрести геттерно-ионные насосы, позвоните нам. Мы расскажем о характеристиках техники, видах насосах, уровне производительности, поможем выбрать аппарат в соответствии с вашими целями. Насосы доставляются на ваш объект со всеми документами и сертификатами.