Описание
Магниторазрядный насос ЗL-400С
ЗL-400С относится к классу магниторазрядных ионных насосов с постоянными магнитами и титановой мишенью. Насос предназначен для длительной поддерживающей откачки сверхвысокого вакуума в чистых системах материаловедения, электронной микроскопии и спектроскопии, где требуются нулевые выбросы углеводородов, отсутствие вибраций и независимость от подкачивающего насоса после зажигания разряда.
Принцип работы
В анодно-катодной ячейке формируется разряд Пеннинга: пересечение электрического поля высокого напряжения с магнитным полем увеличивает длину пути электронов и вероятность ионизации остаточного газа. Ионы, ускоренные к катодам из титана, внедряются и вызывают распыление активного металла, что обеспечивает комбинированный механизм улавливания: химическое связывание активных газов, ионная имплантация и «захоронение» молекул в объёме катода. Для инертных газов эффективность повышают ячейки триодного типа с оптимизированной геометрией.
Технические характеристики
| Номинальная скорость откачки по N₂ | ≈ 420 л/с |
| Предельное давление | до 1×10⁻⁸ Па |
| Рабочее высокое напряжение | обычно 5–7 кВ (стабилизированный источник) |
| Ток насоса в UHV | единицы–десятки µA (индикатор газовой нагрузки) |
| Рекомендуемый диапазон bake-out | 200–250 °C для снижения десорбции |
| Потребность в подкачке после зажигания | не требуется |
| Типичная эффективность по газам | H₂ ≫ N₂ > CO/CO₂ ≫ Ar/He (с триодными ячейками улучшается для инертных) |
Инженерные преимущества на основе литературных данных
Отсутствие рабочих жидкостей исключает обратную диффузию масла и загрязнение системы, что подтверждено эмпирическими данными по росту времени до отказа электронных источников при эксплуатации с ионными насосами. Отсутствие подвижных частей устраняет вибрации и акустический шум, что критично для ЭМ-стендов и тонкоплёночных установок. Коэффициенты компрессии по активным газам достигают величин порядка 10¹², что обеспечивает стабильное поддержание UHV при микрогазовых нагрузках. Долговременный дрейф давления после bake-out демонстрирует степенную зависимость ~t⁻½, что свидетельствует о диффузионно-ограниченной десорбции, и насос эффективно компенсирует этот фон.
Области применения
Камеры UHV для электронных микроскопов, источники ионов и электронов, установки МЛЭ и магнетронного напыления, масс-спектрометры, транспортные секции синхротронов. На больших объёмах ЗL-400С работает как базовый поддерживающий насос, совместимый с крио- и турбомолекулярными ступенями на этапе пуска.
Замечания по эксплуатации
Для надёжного зажигания необходим предварительный вакуум порядка 10⁻²–10⁻¹ Па, дальнейшая подкачка не требуется. Рекомендуется периодический термовакуумный прогрев камеры и соблюдение чистого монтажа (металлические уплотнения, минимизация полимеров) для достижения паспортного давления.