Рассмотрим основные типы высоковакуумных систем, построенных на базе следующих насосов: диффузионных; турбомолекулярных; испарительно-ионных; магнитных электроразрядных (магниторазрядных); криогенных.

Все высоковакуумные насосы работают в области давлений ниже 1*10 Па. Для их запуска необходима предварительная откачка.

Диффузионные и турбомолекулярные насосы относятся ч газоперекачивающим насосам Они сжимают откачиваемый газ до определенного давления, а форвакуумный насос (обычно вращательного типа) , присоединенный к выходному фланцу этих насосов, дожимает газ до атмосферного давления и выбрасывает его в атмосферу.

Механизм откачки криогенных насосов состоит в конденсации и криосорбции газа на холодных поверхностях. Эти насосы требуют периодической регенерации, т. е нагрева панелей до комнатной температуры при которой сконденсировавшийся газ выделяется и удаляется. Ионные насосы откачивают газы за счет образования устойчивых химических соединений с распыляемым титаном или "замуровывания" молекул газа под слоем распыленного титана.

В испарительных гетерно-ионных насосах активные газы связываются титаном, распыляемые о нагретой проволоки инертные газы и насыщенные углеводороды этими насосами не откачиваются.

1 Быстрота действия насосов. Диффузионные и туроомолекулярные вакуумные насосы имеют на характеристике (зависимости быстроты действия S от входного давления Pвх) область постоянной быстроты действия - "плато".

Быстрота действия магниторазрядных насосов зависит от характеристик разряда и скорости распыления титана. Быстрота откачки по азоту мала при высоких и низких давлениях и является максимальной в диапазоне 5.10^-4 - 1.10^-4 Па.

Для криогенных насосов не строят характеристики S = f (Pвx) (на рис.2.1 показана условно), а составляют таблицы для разных газов. Скорость откачки у них зависит от температуры криопанелей и степени их заполнения. В каждый данный момент времени давление более всего зависит от возможности сорбирования молекул водорода

Предельное остаточное давление. Эта характеристика используется для сравнения различных типов вакуумных насосов. В качестве паспортной характеристики предельного остаточного давления приводят давление, полученное во время испытаний вакуумного насоса на испытательном стенде в определенных условиях

Возможно достижение предельного остаточного давления с прогревом и без прогрева. В сверхвысоковакуумных системах в процессе прогрева производится обезгаживание поверхностей, находящихся под вакуумом, в результате чего уменьшается газовыделение в рабочих условиях и можно получить более низкое рабочее давление.

В прогреваемых сверхвысоковакуумных системах с различными насосами можно получить: диффузионный насос- 7.10^-7Па (с испарительно-ионным насосом 7.10^-9Па); турбомолекулярный насос - 1^.10^-7Па (с форвакуумным двухступенчатым насосом с масляным уплотнением), а с испарительно- ионным насосом 10^-8 Па, криогенный насос - 10^-7 Па (с испарительно-ионным насосом 5^.10^-8 Па).

Рабочее давление вакуумного насоса - это такое давление,при котором использование насоса наиболее эффективно. На рис.2.1 эти давления находятся в области "плато" характеристики.

Время откачки от давления запуска до 10^-4 Па. Этот параметр важен для технологических процессов с малым временем цикла. Диффузионный и турбомолекулярный насосы так же хорошо справляются с большими потоками, как и криогенный насос. Но криогенный насос надо беречь от быстрого насыщения. В случае напуска аргона в вакуумную камеру напылительной установки необходимо предусмотреть дросселирующий клапан для предотвращения быстрого насыщения насоса и для экономии аргона,

Магниторазрядный насос не рекомендуется использовать для работы с большими потоками:максимальное рабочее давление его не должно превышать 10^-5 Па. Время запуска (откачки от 1 до 10^-2 Па) обычно больше 30 минут и зависит от состояния и предыстории насоса. 

Состав остаточной среды в большой степени зависит от селективности откачки насоса (т е. иэбирательности откачки насосом различных газов) и от "памяти" насоса по различным газам.