- •Принцип газового балласта
- •Що в механічних вакуумних насосах змінилося б на краще, якби випускний клапан відкривався б при ступені стискання не 1000, а всього, наприклад, 100? Пояснити детально.
- •Обгрунтувати хід залежності ргран дифузійних насосів від температури робочої рідини.
- •Завдяки чому в бустерних насосах досягається можливість оптимальної відкачки в діапазоні тисків 10-1 – 10-4 торр? Обгрунтувати відповідь.
- •13.Детально пояснити з фізичної точки зору такі параметри турбомолекулярного насоса, як рзап та ргран. Які значення цих параметрів мають сучані турбомолекулярні насоси?
- •16. Чи існує залежність Sн від температури газу, що відкачується? Якщо так, то який вона має вигляд? Розглянути випадки низького та високого вакууму.
- •Чи існує залежність Sн іонно-геттерного насосу від роду газу, що відкачується? Якщо так, то детально пояснити фізичний зміст цієї залежності.
- •Чим принципово відрізняється робота іонно-геттерного насоса звичайної конструкції від орбітронного насоса? Переваги та недоліки орбітронного насоса.
- •Найважливіші переваги електророзрядних магнітних насосів в порівнняні з роботою іонно-геттерних насосів типу “Орбітрон”? Пояснити детально.
- •Чи існує селективність відкачки у електророзрядних магн. Насосів? Якщо є, то пояснити, виходячи з фізичного принципу роботи.
- •Кріозахоплюючі насоси
- •Кріоконденсаційні насоси:
- •Конденсаційно-адсорбційні насоси
- •Кріогетерні насоси
- •Кріоадсорбційні насоси
- •Як зміниться величина тиску, що показує термопарний манометр, якщо поміняти термопару на більш високочутливу при інших незмінних умовах? Пояснити детально.
- •Як зміниться величина тиску, що показує термопарний манометр, якщо на нитку розжарення адсорбувався шар масла при інших незмінних умовах? Пояснити детально.
- •Чи однакова чутливість термопарного манометра до роду газу? Чому і як ця чутливість впливає на величину тиску газу, що вимірюється?
- •Як зміняться покази вакууму, якщо в звичайному термоелектронному іонізаційному манометрі поміняти матеріал колектора іонів при всіх інших рівних умовах? Розглянути різні випадки.
- •Пояснити природу виникнення струмів на колекорі іонів в термоелектронному іонізаційному манометрі. Як впливає матеріал катода на параметри такого манометра?
- •Розгл. Особливості роботи манометра Байярда-Альперта в порівнянні з роботою звичайного термоелектронного іонізаційного манометра.
- •Які переваги має вакуумна відкачна система, що містить форвакуумний балон? Які функції виконує виморожуюча азотна пастка?
Кріозахоплюючі насоси
Ці насоси дозволяють поглинати гази, які не конденсуються, завдяки постійній подачі на кріопанель газів, що легко конденсуються.
Принцип дії такий: на кріопанель подають газ, що швидко конденсується, який “замуровує” частинки газу які потрапили на кріопанель, але не конденсуються на ній, і тому якби не було допоміжного газу, то вони б не утримувались на кріопанелі.
При відкачці водню потрібно велику кількість діоксиду вуглецю, що збільшує теплове навантаження на кріонасос.
Кріоконденсаційні насоси:
Метод базується на конденсації газів на металах, охолоджених до температури 20 К і нижче. Охолоджена поверхня грає роль насоса. У даних насосах відкачка можлива у випадку, коли тиск відкачуваного газу у вакуумній системі вищий вищий за тиск його насиченої пари у насосі. Для наглядності температури 20,4 К (зріджений водень) достатньо для відкачки N2, O2, Ar, Co до тиску 10^(-10) мм рт. ст., але не достатньо для відкачки водню,неону, гелію...тому спочатку використовують традиційну відкачку (~10^(-6) мм рт.ст.) яка зменшує парціальний тиск газів що не конденсуються до 10^(-10).На практиці часто використовується гелій замість водню, хоча він дорожчий...Параметри такого насосу: за Т=4,2 К (зріджений гелій) є відкачка водню ~10^(-7) мм рт. ст. без попередньої відкачки; за Т=2,8 К вже йде відкачка гелію + тиск насиченої пари водню ~ 10^(-12)мм рт. ст.
Конденсаційно-адсорбційні насоси
Це той самй кріоадсорбційний метод, тільки тут сорбент використовується у вигляді пористих шарів допоміжного газу(пара води, діоксид вуглецю,пара спирту, ацетону...),що легко конденсується.
Робота така: спочатку камеру відкачують форвакуумним та високовакуумним насосом до найнижчого тиску, потім їх від'єднують, тоді охолоджують кріопанель і запускають допоміжний газ, щоб на поверхні утворився шар конденсату. Конденсація допоміжних газів та пари дозволяє отримувати пористі адсорбенти з чистою поверхнею.
Кріогетерні насоси
Принцип дії базується на фізичному та хімічному зв'язуванні газів на поверхні та в об'ємі плівки активної речовини (титан), що неперервно наноситься на кріопанель. Ці насоси мають питому ємність приблизно в три рази більшу, ніж насоси, у яких титан наноситься за нормальної температури. Справа в тім, що при низькій температурі міграція осаджуваних частинок гетера загальмована, і тому утворюється пориста плівка, з добре розвиненою поверхнею. До того при кріовідкачці не виділяються сторонні гази, і знижується рівноважний тиск газів, що легко конденсуються. Для роботи такого насоса достатньо 60-80 К.
Кріоадсорбційні насоси
Метод базується на сорбції газів твердим сорбентом, нанесеним на кріоповерхню. Сорбентом переважно використовують активоване вугілля, цеоліти,окисні плівки металів. Кріопанель охолоджується закороткий час до температури <=4К , що дозволяє відкачувати водень, неон та гелій. У таких насосах важливо забезпечити хороший тепловий контакт між сорбентом та кріоповерхнею, та тепловий захист. Не слід допускати забруднення кріонасосів газами,що легко конденсуються, що призведе до зменшення імовірності конденсації водню. В порівнянні з простими сорбційними насосами, ці можуть відкачати об'єм до граничного тиску на декілька порядків нижчого (~ 10^(-6) мм рт. ст.)