Metode de a crea un vid înalt

Stilul acestui articol sau neentsiklopedichen încalcă limba română.

Primele studii ale vidului poate fi atribuită în momentul Torricelli. când după crearea ei gabaritului a început studiul așa-numitul vid Torricellian provenind dintr-un manometru de mercur pe suprafața de mercur. Pentru o lungă perioadă de timp au existat dispute cu privire la gradul de vid în acest domeniu. Este evident acum că presiunea în acest domeniu a fost de aproximativ 10 -3 mmHg (Soluție saturată de presiune cu vapori de mercur, la temperatura camerei), că într-o clasificare modernă se referă la o regiune de vid scăzut. Cu toate acestea, această metodă de pompare, deși și face posibilă pentru a crea un vid suficient de bună este suficient pentru a efectua unele experimente. însă această metodă volum considerabil de pompare nu este posibilă. In plus fata de multe experimente necesită un nivel ridicat (10 -6) sau ultraînaltă (10 -9) vid.

Pompe speciale (în plus, este necesar să se utilizeze un încălzit cu sisteme speciale de teflon sau din metal garnituri pentru crearea de vid ultra-înalt) sunt utilizate pentru a obține un astfel de vid înalt. Pentru a obține evacuarea înaltă și ultra-înaltă vid este utilizat combinat. pompare Foreline se realizează o astfel pompă mecanică, sau dacă pompa de vid înalt este Orbitron, pompa de vid cryosorption creat de o pompă care asigură un vid suficient pentru a porni pompele de vid înaintat.

Exista doua tipuri de pompe de vid înalt: magnitorazryadnye și difuziune (utilizarea lor este asociat cu posibilitatea utilizării lor fără limitate în acest moment (din cauza lipsei de fonduri) de azot lichid).

Principiul de funcționare magnitorazryadnyh pompe bazate pe mai multe efecte. Originea este geternye proprietăți proaspăt depus peliculă de titan (captează molecule de gaze reziduale), care este utilizat în Orbitron tip pompă în care crearea filmului proaspăt depozitat este realizată prin pulverizare termică de titan și expuse la moleculele de gaz ionizat câmp electromagnetic care le injectează în titan și astfel atomizează titan, creând o peliculă de titan proaspăt depozitat.

Principiul de funcționare este similar cu aspiratorul pompa de difuzie, care este folosit pentru lapte de var. Creează un flux de molecule de gaz de lucru antrenând moleculele de gaz rezidual.

În plus față de un vid ultraînaltă ca evacuare preliminară înseamnă pompă cryosorption folosit crearea unui vid suficient pentru a rula Orbitron, principiu pompa cryosorption de funcționare se bazează pe dependența proprietăților sale absorbante pe materialul de temperatură. Pentru pomparea hetero (care este adesea un cărbune activat) este răcit cu azot lichid, astfel proprietățile geternye sunt îmbunătățite și absoarbe gazul, creând un vid. Deoarece vidul ultrahigh poate fi obținut în spațiu cu ajutorul cilindrului exterior depresurizare superaliaje în spațiu vid, urmată de o închidere etanșă a recipientului la momentul găsind-o în acest spațiu. În acest caz, atunci când se utilizează filtre speciale nepozvolyayuschih obține în acest cilindru microparticule este în esență spațiul exterior poate fi obținut prin acest mod, vid pur, ultrahigh, în care procesele de preparare a condițiilor terestre, în prezent nu a fost încă inventat.

Avantaje și dezavantaje ale diferitelor tipuri de pompe de vid înaintat

Pompele de difuzie, au fost printre cele mai vechi tipuri de pompe utilizate pentru generarea de vid, care a fost imposibil de atins pentru pompe mecanice. Inițial, fluidul de lucru a fost de mercur (pentru a crea un material sintetic, stabil termic, având uleiuri cu presiune de vapori mică), ceea ce a condus la dificultăți semnificative, deoarece mercurul interactioneaza activ cu metale, în special la temperaturi ridicate, în plus, mercurul este toxic, constituie un pericol pentru personal ca și în activitatea pompei și în situații de urgență, cum ar fi distrugerea acestuia. După crearea unui ulei sintetic de mercur abandonat, dar a avut probleme cu descompunerea termică a sistemelor de poluare cu petrol și vid ulei. Bulk model de pompa de difuzie permite obținerea unui vid de 10 -4 10 -5 torr pot Dacă se utilizează o capcană rece, presiunea poate fi atins undeva în ordinea de mărime mai bună. Avantajele pompelor de difuzie se aplică o viteză mare de pompare, fără utilizarea de răcire cu azot lichid, o alerga suficient de mare presiune, posibilitatea expunerii la atmosferă (când pompa este oprită). Este demn de remarcat lipsa pompelor de difuzie efect de memorie și de pompare selectivitate. Cu toate acestea, deoarece sistemul de vid este contaminat cu ulei, utilizarea pompei de difuziune ca mijloc de pre-pompare este rară, în plus față de oprirea procesului necesită pompare forepump care necesită observarea sistemului atunci când oprire. Un alt important dezavantaj asociat cu sistemul de ulei contaminat este eșecul rapid al gage lămpi de ionizare.

Pompe Geterionnye. Pompele NORD - permit obținerea unei presiuni de 10 -7 torr mai mult decât atât, vidul nu este contaminat cu ulei (dacă vaporii de ulei de la intrarea în pompa de suport este redus la minim, folosind diverse, inclusiv de congelare, capcane). Cu toate acestea, pompe de acest tip slab evacuate ulei, care poate intra în sistem în timpul forepump sale de pompare sunt mai puțin în comparație cu viteza de difuzie de evacuare, în designul lor există multe titan deficit trebuie să aibă foarte puternic, magneți scumpe, lucru care necesită prudență. Cu toate acestea, în cazul în care a lovit din forvakuumngo pompa de ulei este redusă la minimum pentru pompare nu este volume foarte mari geterionnye pompe permit obținerea unui vid înalt, nu contaminat cu ulei, este de remarcat faptul că lampa de ionizare manometrului utilizat pentru a controla vid creat de acest tip de pompă funcționează mult mai mult decât cu difuzie pompat pompe sisteme.

Pompe Orbitron. Aceste pompe pot fi numite defecte Norden, ele permit să se obțină un vid înalt în comparație cu Norden, încălzit în sistemele de vid pot primi 10 -9 mmHg Denumirea „Nord defect“, datorită faptului că Orbitron folosește doar un singur mecanism de gaze reziduale cu caracter obligatoriu, pe baza proprietăților filmului titan proaspăt geternyh. Este de remarcat faptul că Orbitron, dacă nu ciudat, este mai bine scoate uleiul (deși ca de obicei pentru pre-evacuare pentru Orbitron folosite cryosorption pompe contaminare ulei a sistemului este mai mică decât atunci când se utilizează un dispozitiv mecanic pompe de vid înainte). Orbitron au o viteză de pompare mai mare (comparativ cu Nord). Dezavantajului - redus presiunea de pornire, ceea ce impune utilizarea pompei cryosorption necesită azot lichid, consum ridicat de titan.

Pompă Cryosorption (în contrast cu panourile de congelare) utilizate ca o evacuare prealabilă mijloace de pornire orbironov. Una dintre principalele neajunsuri lor, vizibil mai ales după prăbușirea Uniunii Sovietice - este necesar să se folosească pentru azotul lichid de lucru. Mai mult, după pompare, este necesar să le restabiliți suficient de lung în vid prin încălzire. Cu toate acestea, ele au un număr de presiune preimuschestv- (pentru pompa degroșare) reziduală suficientă pentru a rula pompele și Orbitron tip, care, de asemenea, esențiale mijloace de pompare cryosorption sunt în întregime de pompare libere.

Trebuie remarcat faptul că aceste valori ale presiunii trebuie să fie considerată orientativă (convențional își poate asuma factorul de disponibilitate de aproximativ 5), este cunoscut faptul că vidul este determinat până la ordinul.

Metode de control vacuum

Pentru monitorizarea vid înalt pentru mai multe motive nu se aplică metodele de măsurare de presiune utilizate în domeniul presiunilor convenționale și moderat ridicate. Unul dintre motive este că metodele convenționale de control al presiunii se bazează pe măsurarea puterii și în cazul vid chiar scăzută va trebui să se ocupe măsurarea forțelor mici, sau o mică diferență în putere și, deși presiunea la 10 -3 mmHg Mai mult posibil cu manometre modele speciale de mercur, dar pentru un vid înalt, acestea nu sunt aplicabile. De asemenea, vă rugăm să rețineți că manometrele de fluid nu poate măsura o presiune mai mică decât presiunea de vapori saturați a fluidului de lucru, altele decât cele care pot fi o sursă de contaminare. În consecință, pentru controlul de vid aplică alte metode care nu oferă aceeași precizie ca și calibre convenționale, dar care au o acuratețe acceptabilă pentru probleme de control de vid.

Pentru a controla pompa suport termocuplului utilizat lampa barometrică. Munca lor se bazează pe dependența de transfer de căldură de la presiunea. Caracteristicile de bază de design de sârmă lor destul de simplu, încălzit de o sursă de curent constant, curentul trebuie menținută pe cât posibil constantă, care este sudat la termocuplu. Sârma este încălzită de o sursă de curent constant (curent - de obicei, este individual mai mică de 150 mA), temperatura firului încălzit este controlat de un termocuplu. Deoarece constanta de intrare de căldură (fir este incalzita de caldura Joule, căldura a evoluat în elementul de încălzire este complet determinată de curentul prin fir, și impedanța acestuia), temperatura firului este determinată prin transfer de căldură, care, așa cum sa menționat mai sus depinde de presiunea. Lămpi de acest tip pot controla presiunea corespunzătoare pompei suport de presiune și pentru a determina presiunea la care poate fi pornit pompele de vid. Beneficiile acestor lămpi - posibilitatea de expunere la atmosferă, chiar și în starea pornit. poluarea cu hidrocarburi de vid este, de asemenea, ușor răsfață lămpile de acest tip, dar ele nu pot fi utilizate pentru controlul de vid înalt.

Pentru un control de vid înalt, în care se realizează pulverizare, folosind ionizare tipuri manometrice de lămpi. Munca lor se bazeaza pe curentul de ionizare în funcție de gradul de vid. Lampa este un catod, din care, datorită încălzirii sale, electronilor emiși între catod și tensiunea de accelerare anod este aplicată, prin care electronii sunt accelerați, molecule ionizate de gaze reziduale pentru dezvoltarea curentului poate judeca vid. Pentru aceste lămpi Dezavantajele includ eliberarea de eșecul lor, nu numai în expunerea lămpii de operare asupra atmosferei, dar includerea sa în pre-vid. Pe lângă sistemul de ulei de poluare duce la eșecul rapidă.

Trebuie remarcat faptul că mărturia a două tipuri de lămpi sunt dependente de un număr mare de greu și dificil a reprezentat condiții reproductibile și valorile selectate ale curentului de încălzire, cu toate acestea, aceste lămpi oferă o precizie suficientă pentru mai multe experimente.

Trebuie remarcat faptul că, pentru un control de vid, în cazul utilizării Norden, sau alte tipuri de geterionnyh pompe pot folosi curent lor ionice, care este conectat la vid și cu o acuratețe acceptabilă poate fi considerat curent este invers proporțională cu presiunea din pompă în activitatea lor (desconsiderând pornire regiune), prezent în ecuația I (p) constantă, determinată, de exemplu, folosind o citiri manometrice de exemplu lămpi cu ionizare. Dezavantajul acestei metode de control este că presiunea măsurată la pompă, care poate diferi semnificativ de presiunea din sistemul evacuat. Cu toate acestea, folosind această metodă de control poate fi redus în mod semnificativ lămpi de ionizare de uzură.

Caracteristici un vacuum ultraînaltă

Când evacuarea presiunea reziduală a sistemului este determinată de doi factori:

1. pompare viteza și presiunea reziduală de către o pompă
2. pătrunderea gazului în sistem prin diferite tipuri de scurgeri.

Atunci când se lucrează în regiunea de vid înalt în presiunea reziduală determinată în principal de pompele utilizate.

Cu toate acestea, atunci când funcționează în vacuum ultra înaltă este gazele de desorbtie fenomen importante elemente constructive ale sistemului, fenomen constă în desorbția moleculelor de gaz absorbite de sistem în timpul expunerii la atmosferă.

Pentru vid ultra-înaltă necesită preîncălzire (degazarea), în scopul de a scăpa de gazele adsorbite. În aceasta, deoarece încălzirea trebuie efectuată (desigur, trebuie să fie evacuat sistem încălzit) la temperatura maximă posibilă, ridică o serie de probleme.

1. piese de deformație sistem eterogen datorită diferiți coeficienți de dilatare termică (de exemplu, din metal-sticlă, diverse glande și glande manipulație)
2. garnituri de instabilitate termică.

Dacă prima întrebare a fost rezolvată cu succes prin selectarea materialelor cu coeficienți scăzute sau apropiate de dilatare termică, instabilitatea garniturilor de polimer este limitarea temperaturii de încălzire factorul (la temperaturi ridicate, descompunerea începe garnituri și în loc să se obțină o contaminare degazarea). Unul dintre polimerii mai stabile utilizați în sistemele UHV este teflon (alte nume - PTFE, TFE), dar împreună cu faptul că acesta poate fi încălzit la o temperatură nu mai mare de 300 de grade și tinde să curgă sub presiune. Pentru vacuum peste 10 ^ -9 torr mai rezonabil este de a folosi tampoane de metal, în loc de polimer convenabil. Cu toate acestea, atunci când se utilizează lamele metalice au dificultăți în deschiderea și sistemul de închidere (plăcuțele se deteriorează), iar producția lor nu este foarte ușor, ca substitut lor, cu toate acestea, pentru crearea unui „înregistrare“ a vidului (10 -11 Torr ) utilizarea unor astfel de tampoane este posibilă numai.

Acest articol sau secțiune este o listă de surse sau legături externe. dar individuale susține sursele sale rămân neclare din cauza lipsei de note de subsol.

Declarațiile nu sunt susținute de surse. Acestea pot fi atacate și eliminate. Puteți îmbunătăți acest articol prin introducerea unor indicații mai precise a surselor.