1.6.2. Ртутный диффузионный насос
Конечно, у ртутных диффузионных насосов обратный поток тоже был, но при этом было известно, из чего он состоит — из ртути. Масло же не соединение, а смесь, зачастую не вполне известного состава. При попадании, например, в электровакуумный прибор пары масла могут разлагаться при взаимодействий с электронами и количество различных веществ в объеме прибора становится еще больше. А если учесть, что пары масла из механического насоса могут попасть в диффузионный насос и через него — в откачиваемый объем, то понятно, что разобраться после этого, что попало в прибор, становится довольно трудно, а порой просто невозможно.
Достоверно известно, что при замене в диффузионном насосе одного сорта масла другим брак при производстве электровакуумных приборов может увеличиться в несколько раз. Известно также, что пары масла, осевшие на электроды, бомбардируемые электронным пучком, полимеризуются и образуют диэлектрические пленки. Иногда эти диэлектрические пленки превращаются в черное шероховатое покрытие из слабо сцепленных друг с другом частиц углерода. Но когда и что получается, заранее не ясно.
Чтобы не заканчивать рассказ о диффузионных насосах печально, повторим, что конструкция их достигла высокой степени совершенства, что поток масла можно сделать довольно малым и что насосы эти успешно эксплуатируются до сих пор. В технике вообще редко бывает, чтобы новое полностью вытесняло старое — обычно новое ограничивает область применения старого и стимулирует его совершенствование.
Успешно применяются по сей день и механические насосы, когда-то составлявшие вместе с диффузионными весь «арсенал» откачных средств.
Как лучше распорядиться этим небольшим выбором? Например, можно применить последовательное соединение двух насосов. Оно применяется в тех случаях, когда насос, откачивающий газ непосредственно из вакуумной камеры, должен иметь на выпускном конце не атмосферное давление, а пониженное. Существует следующее стандартное сочетание: диффузионный насос работает на механический, а механический — на атмосферу.
Иногда последовательное соединение нескольких насосов реализуется конструктивно как один насос. Такой прием применяется в диффузионных насосах (рис. 6). Чем ниже расположено кольцевое сопло, тем более плотная струя пара из него выходит. Более плотные струи пара обеспечивают малый обратный поток, менее
плотные — высокую скорость откачки. Разумеется, поток откачиваемого газа у всех струй одинаков, но давление откачиваемых газов больше для струй, расположенных ниже, а значит, скорость откачки для струй, расположенных ниже, меньше, как это и показано на рис 6. Произведение давления разреженного газа на скорость откачки должно быть одинаково во всех сечениях насоса — ведь количества газа, проходящие через все сечения насоса, одинаковы.