2.4.3. Magnētiskie gāzizlādes sūkņi

Magnētizlādes sūkņi no jonu iztvaicēšanas sūkņiem atšķirās ar to, ka šeit aktīvā viela (titāns) netiek iztvaicēta, bet tiek uzputināta. Šim nolūkam tiek izmantota gāzizlāde. Tātad, nav nepieciešami kvēlelementi.

Sūkņa anods 1 (2.9. zīm.) tiek izgatavots šūnu veidā un novietots starp diviem (diodes shēmā) aktīvā metāla (visbiežāk - titāna) katodiem 2. Šī sistēma tiek ievietota magnētiskajā laukā, kas ir perpendikulārs katodu plaknei.

2.9. zīmējums. Diožu magnētizlādes sūknis.
1 - anods, 2 - katodi.

Radot starp anodu un katodiem vairāku tūkstoši voltu spriegumu, anoda šūnās iedegas gāzizlāde. Šeit magnētiskā un elektriskā lauka konfigurācija ir tāda, ka izlāde notiek plašā spiedienu diapazonā - no $\sim 10^{-3}$ līdz pat augstam vakuumam. Pozitīvie gāzes joni, kas veidojas izlādē, paātrinās elektriskajā laukā katodu virzienā un ietriecas tajos - notiek katodu izputināšana. No katodiem tiek izsisti titāna atomi, kas nosēstas (uzputinās) uz visas elektrodu (galvenokārt - anodu) virsmas. Aktīvās gāzes reaģē ar uzputināto titānu, veidojot stabilus savienojumus. Smagās inerto gāzu molekulas triecoties katodā var tik absorbētas, tomēr arī ar magnētizlades sūkņiem nevar panākt labu inerto gāzu atsūknēšanu.

Svarīga magnētizlādes sūkņu īpašība - katodu izputināšanas ātruma autoregulācija. Jo lielāks ir spiediens sūknī, jo stiprāk notiks katodu izputināšana. Samazinoties spiedienam, jonu strāva samazinās un katodi tiek izputināti mazāk intensīvi. Tā kā jonu strāva ir proporcionāla spiedienam kamerā, tad šo īpašību var izmantot arī spiediena mērīšanai.

Magnētizlādes sūkņu darbības principa saprašanai ir svarīgi arī noskaidrot gāzes izlādes rakstura maiņu mainoties spiedienam. Spiedienu apgabalā $\geq 10^{-3}$ Torr izlādes strāva ir liela, un lai nesāktos lokizlāde, to samazina, kas izsauc sprieguma samazināšanos. Līdz ar to, samazinās gāzes jonu enerģija, kā rezultātā samazinās arī katodu izputināšana un sūkņa ātrdarbība.

Spiedienam samazinoties līdz $\sim 10^{-4}$ Torr un vairāk, izlāde kļūst raksturīga augstvakuumam - tā saucamā Peninga izlāde jeb izlāde ar oscilējošiem elektroniem (2.10. zīm.).

2.10. zīmējums. Peninga izlāde.
K1, K2 - katodi, A - anods.

Izlādes strāva šādā režīmā nav liela, tā ir proporcionāla spiedienam, anodspriegums pieaug un gāzes jonu enerģija ir liela, kas uzlabo sūkņa ātrdarbību.

2.4.3. Magnētiskie gāzizlādes sūkņi - magnetroni