Новая вакуумная техника

нагрев стенок вакуумной камеры. Газоотделе­ние при этом увеличивалось и поднималось давление в кольце. Из-за этого увеличивались потери частиц, рос на­грев стенок и т. д. «Кирпичную стену» удалось «разрушить» только после того, как вакуумная камера была нагрета до нескольких сот градусов при непрерывной откачке (вакуумный отжиг). После такого отжига охлажденные до нормальной температуры стенки камеры переставали выделять так много газа, и число частиц в накопленном пучке было увеличено в несколько раз.

Необходимость отжига вакуумной камеры при высокой температуре полностью изменила ее конструкцию. До этого выработалась технология, которая с годами стала стандартной. Камера делалась из нержавеющей стали в ускорителях, работающих в постоянном или в медленно меняющемся магнитном поле (частота циклов не более 10 Гц), и из стекла или фарфора в ускорителях с боль­шей частотой повторения магнитного поля (при больших частотах в металлических камерах возникают слишком сильные токи Фуко). В камеру ускорителя вводится боль­шое количество деталей разного назначения: щупы и створки для обнаружения пучка, мишени, электроды, на которые пучок наводит электрические сигналы, позволяю­щие судить об его интенсивности и положении в камере, и т. д.

Наконец, в камере предусматривались люки, за­крытые крышками, сделанными «на всякий случай», на­пример для осмотра или для установки новых мишеней и новых датчиков, если они потребуются. Большая часть отверстий в камере уплотнялась с помощью прокладок, сделанных из высококачественной резины. Ото всей этой техники пришлось отказаться, поскольку отжиг каморы с резиновыми уплотнениями невозможен. При не очень высоких требованиях к вакууму сейчас применяют хоро­шо выдерживающие нагрев металлические уплотнения: медные или алюминиевые прокладки, в которые со сторо­ны камеры и крышки вдавливаются ножи, глубоко вхо­дящие в металл. При сверхвысоком вакууме и такие уплотнения не годятся. Камеры накопительных колец представляют собой полностью заваренные конструкции, в которых предусматриваются места, при необходимости разрезаемые и вновь завариваемые. Только при такой технологии удается полностью решить проблему течей: в сплошной конструкции нет течей.

Скажем несколько слов о вакуумных насосах. В совре­менных насосах, рассчитанных на высокий вакуум, для откачки применяется титан. Титановый электрод нагре­вается электронным пучком и постепенно испаряется. Осаждаясь на холодных стенках насоса, титановые пары сорбируют остаточные газы. Новые слои осаждающегося титана «хоронят» адсорбированный газ в глубине нарастающего металлического слоя. Еще лучше ионизовать атомы испаренного титана и ускорять их небольшим (не­сколько киловольт) электрическим полем по направлению к холодной стенке. Ионы титана подхватывают па лету атомы остаточных газов и вместе с ними «забиваются» в стенку электрическим полем.

Страница 2 of 212