ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение металлических порошков дистилляционным методом из "Теоретические основы образования тумана при конденсации пара Издание 3" В камере Вильсона, в основе которой лежит процесс адиабатического расширения газа, пересыщение пара неравномерно по сечению камеры и изменяется во времени (см. рис. 2.8), поэтому замена такой камеры другими аппаратами представляет большой практический интерес для многих исследований. [c.138] Простота конструкции диффузионной камеры и наличие установленного пересыщения позволяют вести наблюдение непрерывно, а не периодически, как это делается в камере Вильсона. [c.139] Нагреваясь, пары жидкости диффундируют вниз на дно сосуда /, погруженного в ванну с сухим льдом 8, и создают определенное пересыщение. [c.139] Справа на рис. 4.5 показано изменение пересыщения по высоте камеры. [c.139] Обычно диффузионная камера заполняется воздухом или аргоном при атмосферном давлении. В качестве парообразующей жидкости чаще всего используется метиловый или этиловый спирт. Для охлаждения, как правило, применяется сухой лед (твердая СО2), который находится либо в прямом контакте с дном камеры, либо в смеси с ацетоном проходит по трубкам, уложенным на дне камеры. [c.139] Более сложная диффузионная камера, выполненная по такой же схеме, спроектирована для работы с циклотроном . Для исследования ядерных взаимодействий в газах диффузионную камеру изготовляют из нержавеющей стали и наполняют водородом под давлением 15 атм . Наблюдение за ионизацией и освещение треков осуществляются через многочисленные стеклянные окна. [c.140] В литературе описаны также диффузионные камеры, в которых диффузия пара через неконденсирующийся газ происходит снизу вверх З- . В таких камерах легче поддерживать постоянное количество рабочей жидкости, так как сконденсировавшийся на верхней крышке пар возвращается обратно на дно. Однако возможность появления конвекционных токов при глубоком охлаждении верхней крышки не позволяет работать с такой камерой при низких температурах, т е. в тех случаях, когда получаются наиболее хорошие фотографии треков. [c.140] Так как в камерах диффузионного типа создается устойчивый пересыщенный пар, то образующиеся капли быстро увеличиваются в результате конденсации на них пара и осаждаются на дне камеры. Однако опыт показывает, что поток капель не мешает производить фотографирование траекторий заряженных частиц. [c.140] В настоящее время диффузионная камера используется для определения критического пересыщения а также для проведения других исследований, в которых требуется создание пересыщенного пара. [c.140] Большой интерес представляют результаты исследований, проведенных в диффузионной камере, по определению критического пересыщения метилового и этилового спиртов, воды и гексана Камера состоит из двух цилиндрических медных плит толщиной 2,5 см (днища и крышки) и стеклянного кольца, служащего боковой стенкой камеры. На нижней плите диаметром 50 см находится испаряемая жидкость, ее температура поддерживается на заданном уровне системой обогревателей. Верхняя плита диаметром 45 см непрерывно охлаждается циркулирующим раствором. Внутренняя поверхность плиты имеет наклон 1°, что обеспечивает стекание конденсирующейся на этой поверхности жидкости к стенкам камеры, а затем по ним на дно. [c.140] При проведении опытов устанавливалась температура жидкости на дне камеры Тг и температура верхней плиты в момент появления тумана в камере Гг. Эти условия соответствуют началу образования тумана, когда максимальное пересыщение пара, возникающее в камере, 5тах=5кр и скорость образования зародыщей 1=. [c.141] Значение 5тах было найдено по уравнениям (4.12) и (4.13), в которые подставлялись значения Ту и Гг, а также давления насыщенного пара р и рг, соответствующие этим температурам, кроме того, учитывалась зависимость коэффициентов диффузии и температуропроводности от температуры. [c.141] Экспериментальные данные 5тах=5кр сравнивались со значениями 5 р, полученными расчетом по уравнению (1.61), в котором принимали а=1, а кинетический множитель рассчитывали по уравнению (1.43). [c.141] Опыты с метиловым спиртом были проведены в камере, заполненной водородом и гелием общее давление в камере Р, температура нижней плиты Г] и верхней плиты Гг в момент появления тумана для каждого из опытов указаны в табл. 4.1. [c.141] Общее давление в камере Р, мм рт. ст. [c.142] Общее давление в камере Р, мм рт. ст. [c.142] Из рис. 4.7 видно, что экспериментальные и расчетные данные соответствуют друг другу в достаточно широком температурном интервале, что не наблюдалось в опытах с метиловым спиртом, проведенных в камере Вильсона (см. табл. 1.4). Имеется также соответствие между результатами, полученными при заполнении камеры водородом и гелием (опыты 1—17 и 18, рис. 4.7). [c.142] Результаты опытов с другими жидкостями и сравнение этих результатов со значениями, рассчитанными по уравнению (1.61), приведены на рис. 1.6. Эти результаты показывают, что диффузионная камера может быть использована для определения 5 р и проведения других исследований, связанных с конденсацией пара в объеме. [c.142] Величина критического пересыщения пара на ядрах Li l, Na l, СаСЬ, Mn i, OUSO4 и Agi равна соответственно 1,02 1,06 1,06, 1,07 1,11 и 1,12. [c.142] Высокодисперсные металлические порошки получают преимущественно гомогенной конденсацией пара металлов в объеме газа (стр. 119). [c.144] Вернуться к основной статье