SU879675A1 - Electrodynamic gas pump - Google Patents

Electrodynamic gas pump Download PDF

Info

Publication number
SU879675A1
SU879675A1 SU802887558A SU2887558A SU879675A1 SU 879675 A1 SU879675 A1 SU 879675A1 SU 802887558 A SU802887558 A SU 802887558A SU 2887558 A SU2887558 A SU 2887558A SU 879675 A1 SU879675 A1 SU 879675A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
resonator
cavity
vacuum
walls
inlet
Prior art date
Application number
SU802887558A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Талгат Сальманович Бакиров
Виктор Константинович Молчанов
Original Assignee
Институт Химической Кинетики И Горения Со Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Химической Кинетики И Горения Со Ан Ссср filed Critical Институт Химической Кинетики И Горения Со Ан Ссср
Priority to SU802887558A priority Critical patent/SU879675A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU879675A1 publication Critical patent/SU879675A1/en

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)

Description

Изобретение относитс  к вакуумной технике и может быть использовано дл  перекачивани  газов в вакуумных установках, а также дл  обеспечени  циркул ции газов в замкнутых объемах Известно устройство 1, содержащ источник посто нного магнитного пол  и электроды, подключенные к источнику посто нного напр жени . В известном устройстве, в результате приведени  в контакт с злектро дами провод щего газа, обеспечивает с  откачка последнего. Недостатком известного устройств  вл етс  наличие контакта газа с электродами, что приводит к его загр знению продуктами, эрозии. Известен также электродинамический газовый насос, содержащий диэлектрический вакуум-провод, устрой ство дл  возбуждени  электромагнитного пол  и подключенное к нему уст ройство энергопитани  2. В известном устройстве в вакуумпроводе расположены электроды, к которым прикладываетс  посто нное напр жение , и нагреваема  вольфрамова  нить, эмитирующа  электроды дл  инициировани  газового разр да. Ов .разующиес  положительно зар женные ионы перемещаютс  в сторону отрицательно зар женных электродов, увлека  при столкновени х нейтральные молекулы газа в направлении, противоположном откачиваемому объему. Дл  повышени  эффективности откачки в области раз15 да внешним устройством создаетс  магнитное поле. Однако такой насос не может работа ,ть при давлени х газа, близких к атмосферному, и поэтому при использовании требует предварительного включени  форвакуумного насоса. Большие трудности возникают при откачке газов, образующих при ионизации , преимущественно отрицательные ионы они остаютс  в откачиваемом объеме. Кроме того, введение электродов в вакуумпровод приводит к заг- р знению откачиваемого объема за счет испарени материала электродов. Целью изобретени   вл етс  бесконтактное откачивание газов с начальным атмосферным давлением. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электроннодинамическом газовом насосе, содержащем диэлектрический вакуумпровод, устройство дл  возбуждени  электромагнитного пол  и подключенное к нему устройствоThe invention relates to vacuum technology and can be used for pumping gases in vacuum installations, as well as for circulating gases in confined spaces. Device 1 is known, which contains a constant magnetic field source and electrodes connected to a constant voltage source. In the known device, as a result of the conductive gas being brought into contact with the electrons, the latter is pumped out. A disadvantage of the known devices is the presence of gas contact with the electrodes, which leads to its contamination with products, erosion. Also known is an electrodynamic gas pump containing a dielectric vacuum wire, a device for energizing an electromagnetic field and a power supply device 2 connected to it. In a known device, electrodes are placed in the vacuum line, and a constant tungsten filament is applied to the electrodes that emit the electrodes. to initiate a gas discharge. OV. Evolved positively charged ions are moved in the direction of negatively charged electrodes, which are entrained in collisions of neutral gas molecules in the direction opposite to the evacuated volume. In order to increase pumping efficiency in the area of magnitude 15, a magnetic field is created by an external device. However, such a pump cannot operate at gas pressures close to atmospheric, and therefore, when used, requires the preliminary activation of a foreline vacuum pump. Great difficulties arise when pumping gases that form during ionization, mainly negative ions, they remain in the pumped volume. In addition, the introduction of electrodes into a vacuum pipe leads to the contamination of the evacuated volume due to the evaporation of the electrode material. The aim of the invention is non-contact evacuation of gases with an initial atmospheric pressure. The goal is achieved by the fact that in an electron-dynamic gas pump containing a dielectric vacuum pipe, a device for exciting an electromagnetic field and a device connected to it

энергопитани , диэлектрический вакуумпровод размещен внутри устройства дл  возбуждени  электромагнитного пол , которое выполнено в виде объемного резонатора с входными и выходными отверсти ми дл  вакуумпровода, а устройство энергопитани  выполнено в виде сверхвысокочастотного генератора , причем параметры резонатора и генератора выбраны из услови power supply, the dielectric vacuum tube is placed inside the device for exciting the electromagnetic field, which is made in the form of a cavity resonator with inlet and outlet openings for the vacuum line, and the power supply device is made in the form of a microwave generator, and the parameters of the resonator and generator are chosen from

ЕИПОХ р EPIL

где максимальна  напр женность электрического пол  резонатора в вакуумпроводе; Ер - напр женность электрического пол  зажигани  высокочастотного разр да в откачиваемом газеЧ Объемный резонатор выполнен в виде четвертьволнового резонатора , причем входные и выходные отверсти  дл  вакуумпровода выполнены на противоположных торцевых стенках резонатора. Объемный резонатор выполнен в виде призматического резонатора на типе колебаний , причем входные отверсти  дл  вакуумпровода выполнены в стенках резонатора, перпендикул рных направлению силовых линий электрического пол , а выходные отверсти  - в стенках резонатора, параллельных силовым лини м электрического пол .where the maximum voltage of the electric field of the resonator in a vacuum duct; Ep is the intensity of the electric field of the ignition of the high-frequency discharge in the pumped-off gas. The volume resonator is made in the form of a quarter-wave resonator, the input and output openings for the vacuum line are made on the opposite end walls of the resonator. The cavity resonator is made in the form of a prismatic resonator on an oscillation type, with the inlet openings for the vacuum tube made in the cavity walls, perpendicular to the direction of the electric field lines, and the outlet openings in the cavity walls parallel to the electric field lines.

Объемный резонатор выполнен в виде цилиндрического резонатора на типе колебаний причем входные отверсти  дл  вакуумпровода выполнены в стенках резонатора, перпендикул рных направлению силовых линий электрического пол , а выходные отверсти  - в стенках резонатора, параллельных силовым лини м электрического пол .The cavity resonator is made in the form of a cylindrical resonator on an oscillation type, with the inlets for the vacuum tube made in the walls of the resonator, perpendicular to the direction of the power lines of the electric field, and the outlets in the cavity walls parallel to the power lines of the electric field.

Объемный резонатор выполнен в. виде призматического резонатора на типе колебаний , причем входные и выходные отверсти  вакуумпровода выполнены в противоположных стенках резонатора, параллельных силовым лини м электрического пол  резонатора , а часть вакуумпровода со стороны входного отверсти  помещена в электрический экран.The cavity resonator is made in. a type of prismatic resonator on the type of oscillations, the input and output holes of the vacuum line are made in opposite walls of the resonator, parallel to the power lines of the electric field of the resonator, and a part of the vacuum line from the side of the input hole is placed in an electrical screen.

На фиг. 1 представлены насосы с четвертьволновыми резонаторами призматической формы ; на фиг. 2 цилиндрической формы.FIG. 1 shows pumps with quarter-wave resonators of prismatic shape; in fig. 2 cylindrical shapes.

На фиг. 3-5 представлен насос с резонаторами на типе колебаний ; на фиг. б - с цилиндрическим резонатором на типе колебаний ЕО-(О фиг. 7 - насос, в котором часть вакуумпровода закрыта экраном.FIG. 3-5 shows a pump with resonators on the type of oscillations; in fig. b - with a cylindrical resonator on the type of EO- oscillations (About Fig. 7 - a pump in which part of the vacuum tube is closed by a screen.

Устройство содержит сверхвысокочастотный генератор 1, объемный резонатор 2, диэлектрический вакуумпровод 3, экран 4.The device contains a microwave generator 1, a cavity resonator 2, a dielectric vacuum tube 3, a screen 4.

Работает электродинамический гадовый насос следующим образом.Works electrodynamic gad pump as follows.

Генератор 1 возбуждает в резона- торе колебани  электромагнитного поGenerator 1 excites electromagnetic oscillations in the resonator.

л , которое проникает в газ, наход щийс  в диэлектрическом вакуумпроводе 3. Когда напр женность электрического пол  в вакуумпроводе превысит то значение, при котором зажигаетс  разр д, происходит ионизаци  газа. Предлггаемые варианты выполнени  насоса обеспечивают те услови , при которых образовавшиес  ионы и электроны приобретают направленное в одну сторону движение, и сталкива сь с нейтральными частицами, увлекают их за собой. Электрическое и магнитное пол  в резонаторах взаимн ортогональны и сдвинуты по времени друг относительно друга на четверть периода колебаний (фиг. 1 и 2) поэтому частицы газа в вакуумпроводе, как зар женные, так и нейтральные, приобретают скорость в направлении, перпендикул рном направлени м электрического и магнитного полей, т.е. от одной торцевой стенки к другой. При этом в вакуумпроводе любой конФигурации , размещенном в резонаторе будет происходить ускорение и перекачивание частиц от входного к выходному отверстию, так как они выполнены на противоположных торцевых стенках резонатора. Выходное отверстие вакуумпровода должно быть выполнено на той же торцевой стенке резонатора, где закреплен четвертьволновой штырь.l that penetrates the gas in dielectric vacuum tube 3. When the intensity of the electric field in the vacuum tube exceeds the value at which the discharge is ignited, the gas is ionized. The proposed pump options provide the conditions under which the formed ions and electrons acquire a directional motion, and collide with neutral particles, carry them along. The electric and magnetic fields in the resonators are mutually orthogonal and time-shifted relative to each other by a quarter of the oscillation period (Fig. 1 and 2) therefore the gas particles in the vacuum line, both charged and neutral, acquire speed in the direction perpendicular to the directions of the electric current. and magnetic fields, i.e. from one end wall to another. In this case, in the vacuum line of any configuration placed in the cavity, acceleration and pumping of particles from the inlet to the outlet will occur, as they are performed on opposite end walls of the cavity. The outlet of the vacuum tube should be made on the same end wall of the resonator, where the quarter-wave pin is fixed.

В двух следующих вариантах насоса (см. фиг. 3-6) ускоренные част1Й перемеща сь в направлении, перпендикул рном электрическому и магнитном пол м, выход т из насоса через отверсти , выполненные в стенках резонатора , параллельных силовым лини м электрического пол , т.е. перпендикул рных скорости частиц. Эффективное всасывание газа в насос обеспечиваетс  за счет выполнени  входных отверстий вакуумпровода на стенках резонаторов (как призматического, так и цилиндрического), перпендикул рных силовым лини м электрического пол . Входов и выходов вакуумпровода может быть несколько.In the following two versions of the pump (see Figs. 3-6), accelerated parts moving in the direction perpendicular to the electric and magnetic fields, exit the pump through openings made in the walls of the resonator, parallel to the power lines of the electric field, t. e. perpendicular particle velocity. Effective suction of gas into the pump is ensured by making the inlet openings of the vacuum line on the walls of the resonators (both prismatic and cylindrical) perpendicular to the power lines of the electric field. There can be several inlets and outlets of the vacuum line.

Claims (2)

Если же резонатор насоса подключен к СВЧ-тенератору на частоте колебаний типа , , т.е. длина резонатора по крайней мере в -2 раза превышает четверть длины волны СВЧколебаний , то входное и выходное С1тверсти  вакуумпровода выполнены на противоположных стенках резонатора , параллельных силовым лини м электрического пол  (см.фиг. 7), а на. частицы газа в той части вакуумпровода , котора  удалена от стенки с выходным отверстием (направление выхода частиц выбираетс , исход  из обсто тельств использовани  так как йыходное отверстие может быть выполнено на любой из двух противоположных стенок, параллельных силовым лини м электрического пол ) на рассто ние, большее четверти длины волны СВЧ-колебани , бу дет действовать сила, направленна  к стенке с входным отверстием. Дл  работы насоса, т.е. дл  прокачки га от входного к выходному отверстию, необходимо уменьшить эту противоускор ющую силу, дл  чего часть вакуумпровода со стороны входного отверсти  помещена в электрический эк ран. Отсутствие контакта откачиваемог газа со стенками резонатора и высок частотна  ионизаци  газа устран ют присущие прототипу недостатки. Формула изобретени  1. Электродинамический газовый насос, содержащий диэлектрический вакуумпровод, устройство дл  возбуж дени  электромагнитного пол  и подключенное к нему устройство энергопитани , отличающийс   тем, что, с целью бесконтактного от качивани  газов с начальным атмосфе ным давлением, диэлектрический вакуумпровод размещен внутри устройст ва дл  возбуждени  электромагнитног пол , которое, выполнено в виде объ ного резонатора со входными и выход ными отверсти ми дл  в.акуумпровода, а устройство энергопитани  выполнено в виде сверхвысокочастотного генератора, причем параметры резона тора и генератора выбраны из услови гиа) Р где Ejy,Q - максимальна  напр женнос электрического пол  резонатора в вакуумпроводе; Ер - напр женность электрического пол  зажигани  высок частотного разр да в откачиваемом 2; Устройство.по п. 1, отличающеес  тем, что объемный резонатор выполнен в виде четверть- волнового резонатора, причем входные и выходные отверсти  дл  вакуумпровода выполнены на противоположных торцевых стенках резонатора. 3.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что объемный резонатор выполнен в виде призматического резонатора на типе колебаний HjjQ , причем входные отверсти  дл  вакуумпровода выполнены в стенках резонатора, перпендикул рных направлению силовых линий электрического пол , а выходные отверсти  - в стенках резонатора, параллельных силовым лини м электрического пол . 4.Устройство по п. 1, о т л ич ающё е с   тем, что объемный резонатор выполнен в виде цилиндрического резонатора на типе колебаний , причем входные отверсти  дл  вакуумпровода выполнены в стенках резонатора, перпендикул рных направлению силовых линий электри- . ческого пол , а выходные отверсти  в стенках резонатора, параллельных силовым лини м электрического пол . 5.Устройство по п. 1, о т л ичающеес   тем, что объемный резонатор выполнен в виде призматического резонатора на типе колебаний причем входные и выходные отверсти  вакуумпровода выполнены в противоположных ст.енках резонатора, параллельных силовым лини м электрического пол  резонатора, а часть вакуумпровода со стороны входного отверсти  помещена в электрический экран.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Кухаркин Е.С. Основы инженерноэлектрофиЭики .-М., Высша  школа, 1969, с. 235-237. If the pump resonator is connected to a microwave generator at an oscillation frequency of the type, i.e. the cavity length is at least -2 times the quarter wavelength of the microwave oscillations, the input and output C1 holes of the vacuum tube are made on the opposite walls of the resonator, parallel to the power lines of the electric field (see fig. 7), and on. gas particles in the part of the vacuum line that is removed from the wall with the outlet (the exit direction of the particles is chosen, based on the circumstances of use, since the exit hole can be performed on either of two opposite walls parallel to the electric field lines) for a distance, more than a quarter of the microwave wavelength, a force will be applied to the wall with the inlet. For pump operation, i.e. to pump ha from the inlet to the outlet, it is necessary to reduce this anti-accelerating force, for which part of the vacuum line from the inlet side is placed in an electric screen. The absence of contact between the pumped gas and the walls of the resonator and the high frequency ionization of the gas eliminate the inherent disadvantages of the prototype. Claim 1. Electrodynamic gas pump containing a dielectric vacuum pipe, a device for exciting an electromagnetic field and a power supply device connected to it, characterized in that, in order to contact gas from the initial atmospheric pressure, the dielectric vacuum wire is placed inside the device for excitation electromagnetic field, which is made in the form of a cavity resonator with inlet and outlet openings for a vacuum tube, and the power supply device is made in ide microwave generator, the reason torus parameters and conditions selected from the generator DPA) R where Ejy, Q - zhennos maximum voltage electric field in the resonator vakuumprovode; Ep is the intensity of the electric ignition field of a high frequency discharge in the pumped-out 2; A device according to claim 1, characterized in that the cavity resonator is made in the form of a quarter-wave resonator, with the inlet and outlet openings for the vacuum line being made on the opposite end walls of the resonator. 3. The device according to claim 1, characterized in that the cavity resonator is made in the form of a prismatic resonator on the HjjQ type of oscillation, the inlets for the vacuum line are made in the cavity walls, perpendicular to the direction of the electric field lines, and the outlet holes in the cavity walls, parallel to the power lines of the electric field. 4. The device according to claim 1, wherein the cavity resonator is made in the form of a cylindrical resonator on an oscillation type, the inlet openings for the vacuum duct are made in the cavity walls perpendicular to the direction of the electric power lines. and outlets in the cavity walls, parallel to the power lines of the electric field. 5. The device according to claim 1, that is, that the cavity resonator is made in the form of a prismatic resonator on the type of oscillations, the input and output openings of the vacuum duct are made in opposite st. Centers of the resonator, parallel to the power lines of the electric resonator floor, on the side of the inlet is placed in an electric screen. Sources of information taken into account during the examination 1. E. Kukharkin. Fundamentals of Electrical Engineering. -M., Higher School, 1969, p. 235-237. 2.Шампе Р. Физика и техника электровакуумных приборов. М.-Л., ГЭИ, 1963, т. 1, с. 163 (прототип).2. Shampe R. Physics and technology of electrovacuum devices. M.-L., SEI, 1963, V. 1, p. 163 (prototype).
SU802887558A 1980-02-26 1980-02-26 Electrodynamic gas pump SU879675A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802887558A SU879675A1 (en) 1980-02-26 1980-02-26 Electrodynamic gas pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802887558A SU879675A1 (en) 1980-02-26 1980-02-26 Electrodynamic gas pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU879675A1 true SU879675A1 (en) 1981-11-07

Family

ID=20879920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802887558A SU879675A1 (en) 1980-02-26 1980-02-26 Electrodynamic gas pump

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU879675A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6062163A (en) Plasma initiating assembly
KR100291152B1 (en) Plasma generating apparatus
US5361016A (en) High density plasma formation using whistler mode excitation in a reduced cross-sectional area formation tube
EP0648069B1 (en) RF induction plasma source for plasma processing
US5017835A (en) High-frequency ion source
US2826708A (en) Plasma generator
SE521904C2 (en) Hybrid Plasma Treatment Device
ITFI940194A1 (en) RADIOFREQUENCY PLASMA SOURCE
US5666023A (en) Device for producing a plasma, enabling microwave propagation and absorption zones to be dissociated having at least two parallel applicators defining a propogation zone and an exciter placed relative to the applicator
JPH10229000A (en) Plasma generator and ion source using it
KR100876052B1 (en) Neutralizer-type high frequency electron source
EP0639939B1 (en) Fast atom beam source
US5159241A (en) Single body relativistic magnetron
SU879675A1 (en) Electrodynamic gas pump
US3657600A (en) Auxiliary ionization of dc electric discharge electrode boundary sheaths
US11497111B2 (en) Low-erosion internal ion source for cyclotrons
RU2387039C1 (en) High-frequency generator with discharge in hollow cathode
US3800244A (en) Rf resonance electron excitation
US4639642A (en) Sphericon
US4214187A (en) Ion source producing a dense flux of low energy ions
US2791371A (en) Radio frequency ion pump
US2839706A (en) Pulsed ion source
US3944946A (en) Coherent generation of microwaves by stimulated Raman emissions
JPS63126196A (en) Plasma source employing microwave excitation
RU2062539C1 (en) Laser discharge tube using vapor of chemical elements