Ionengetterpumpe

Autor: Hans Lohninger

Getterpumpen können immer dann erfolgreich eingesetzt werden, wenn im Hochvakuum verhältnismäßig geringe Gasmengen abgepumpt werden sollen. Die Funktion der Getterpumpen beruht auf der Idee, ständig "frische" Oberflächen zu erzeugen, an denen die Gasmoleküle durch chemische oder physikalische Sorption festgehalten werden. Eine Getterpumpe befördert das Restgas also nicht aus der Vakuumkammer, sondern hält Restgasatome an den aktiven Pumpeninnenflächen fest (daher hat eine Ionengetterpumpe auch keinen Gasauslass). Dies kann auf zwei Arten erreicht werden:

1. Durch Verdampfen

Das Gettermaterial (meist Barium, Titan oder Hafnium) wird durch einen Glühdraht oder durch einen Hochfrequenzofen erhitzt und verdampft. Dabei schlägt es sich an den Wänden der Pumpe als Spiegel nieder und erzeugt so eine sich permanent erneuernde Oberfläche.

2. Durch Kathodenzerstäubung

Die Ionenzerstäuberpumpe besteht aus 2 massiven Titankathoden und einer zwischen ihnen liegenden wabenähnlichen Anode A, an die eine elektrische Gleichspannung von einigen tausend Volt gelegt wird. Zusätzlich wird die Anordnung von einem konstanten starken Magnetfeld durchsetzt, dessen Feldlinien senkrecht auf die Kathoden stehen. Die hohe Spannung erzeugt eine Gasentladung, die zur Erosion der Titankathoden führt. Das Titan schlägt sich dann auf der Anode und im restlichen Pumpenraum nieder und erzeugt dadurch die notwendigen "frischen" Getterflächen.