ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Откачка газа и обезгаисивание аппаратуры из "Электрические явления в газах и вакууме" Удаление воздуха или ненужного газа из разрядной трубки производится при помощи воздушных насосов. Аппаратура для-откачки газа, которую мы в дальнейшем будем называть вакуумной или откачной установкой, включает в себе по крайней мере два последовательно работающих насоса. Первый создаёт так называемый предварительный вакуум (короче — форвакуум) при давлении порядка от 0,001 до 0,1 мм ртутного столба, и выбрасывает газ непосредственно в атмосферу, преодолевая атмосферное давление. Этот насос называют форвакуумным насосом. Второй насос может выбрасывать газ только в пространство с пониженным давлением — форвакуум, но зато может создать в разрядной трубке разрежение, соответствующее давлению остаточного газа 10 —10 мм ртутного столба и меньше. Такой насос носит название насоса высокого вакуума. [c.31] В качестве форвакуумных насосов теперь применяют исключительно ротационные масляные насосы в качестве насосов высокого вакуума—диффузионноконденсационные ртутные или масляные насосы. [c.31] В ротационных масляных насосах образование камер с разрежённым пространством, в которое устремляется газ из откачиваемого сосуда, и последующее вы- Рис. 3. Схема ротацион-талкивание этого газа наружу достигают- иого масляного насоса.-ся по следующей схеме. Сплошной цилиндр О (рис. 3) вращается внутри полого цилиндра Е большего диаметра, плотно касаясь его по одной из своих образующих ). По одному из диаметров цилиндра О имеется сквозная прорезь. В эту прорезь вставлены две лопаточки а и Ь, плотно прижимаемые пружиной с к внутренней поверхности полого цилиндра Е. Пусть цилиндр О, вращаясь по направлению, указанному стрелкой, в некоторый данный момент времени проходит через положение, изображённое на рисунке 3. Тогда в рассматриваемый момент времени камера Л1 увеличивается, и в неё поступает газ из откачиваемого сосуда через отверстие В. Камера Л2 уменьшается в объёме, газ выталкивается из неё через отверстие С, снабжённое клапаном. В камере Аз в рассматриваемый момент газ просто переносится от входного отверстия к выпускному. [c.31] Через некоторое время роли камер переменятся, как это легко проследить на рисунке 3. Пространство около входного отверстия всегда иаолировано от выпускного огве рстия благодаря плотному прилеганию цилиндра О и лопаточек к внутренней поверхности цилиндра Е. Уплотнение здесь достигается постоянным присутствием масла на стенках. [c.32] Современные ротационные масляные насосы п 1Ти бесшумны и имеют специальное приспособление, препятствующее выбрасыванию масла в откачную систему при остановке насоса. [c.33] употребляемое для заливки насосов, не должно быть лишено вязкости при высоких температурах и не должно быть слишком густым при низких (в последнем случае при пуске в ход требуется специальное подогревание насоса). Оно должно быть чистым, не содержать никаких механических примесей, так как последние могли бы нарушить плотность притирки движущихся частей насоса. Масло должно быть по возможности мало гигроскопично и не должно выделять в вакууме большого количества газов и паров. Температура воспламенения масла должна быть достаточно высокой. [c.34] Уход за ротационным масляным насосом состоит в том, чтобы по возможности не допускать проникновения в насос механических примесей к маслу и периодически производить чистку масла (процеживание, обезвоживание) и всех частей насоса. Не следует допускать длительного перекачивания насосом атмосферного воздуха через открытую входную трубку или изъян в установке, так как при этом масло сильно нагревается. Из частей насоса чаще всего требует починки клапа . [c.34] Скорость вращения насоса — 4000 об/мин диаметр вращающегося цилиндра— 150 мм длина цилиндра — 200 мм. Вследствие большого числа оборотов, большого диаметра цилиндра (следовательно, и большой скорости по окружности) и большого сечения винтовой спирали количество выкачиваемого в 1 сек газа в насосе весьма значительно. Скорость действия молекулярного насоса Гольвека — 2300 см сек. [c.35] Молекулярный насос боится малейщих механических загрязнений и всяких газов и паров, могущих действовать на металл цилиндров, так как всякое изменение ширины зазора приводит либо к заеданию вращающегося цилиндра, либо к просачиванию газа через зазор. Этим обусловливаются соответствующие меры ухода за молекулярным насосом. [c.36] Гораздо более широкое распространение получили ртутные диффузионно-конденсационные насосы. [c.36] Давление остаточного газа в разрядной трубке, откачиваемой таким насосом, определяется при хорошей работе последнего исключительно равновесием между количеством газа, удаляемого откачной установкой, и количеством газа, выделяющегося в самой трубке со стенок и с электродов. [c.36] На рисунке 10 представлен конденсационный насос так, как он был первоначально предложен Ленгмюром. В этом виде насос имеет два недостатка 1) большая высота колонки заставляет усиленно защищать её от потери тепла наружу, 2) короткое расстояние от D до баллона А опасно в смысле попадания холодной ртути на горячие части насоса. Эти недостатки устраняются в конструкции насоса, изображённой на рисунке 12. На этом же рисунке изображён способ нагрева ртути в насосе путём применения электрической печи, вставленной во вдавленное дно колбы насоса. [c.37] Большое удобство стеклянных насосов Ленгмюра заключается в том, что они могут быть изготовлены в лаборатории опытным стеклодувом. [c.38] В металлических (железных) насосах Ленгмюра герметическое уплотнение достигается путём прокладки резиновых колец, зажимаемых между соответствующими флянцами или же путём тщательной сварки железных частей. [c.38] Чтобы иметь возможность применять диффузионно-конден-сационные насосы с большим диаметром сопла и широким кольцеобразным зазором и, следовательно, с большой скоростью откачки, металлические диффузионно-конденсационные насосы строят многоступенчатыми,. соединяя в одном приборе несколько последовательно работающих один за другим насосов. [c.38] Для рационального использования этой скорости требуется применение широких трубок между насосом и откачиваемым сосудом. [c.39] Диффузионно-конд-енсационные ртутные насосы удаляют все газы, имеющиеся в разрядной трубке, за исключением паров ртути. Пары ртути диффундируют через откачную установку в разрядную трубку и заполняют её при давлении, равном давлению насыщенных паров рту- ти, соответствующему температуре наиболее холодной части трубки или откачной установки. При комнатной температуре это давление около 2 10 лш Нд. В связи с этим для создания высокого вакуума при помощи ртутных диффузионно-конденсационных насосов необходимо вымораживать пары ртути, помещая в откачной системе между откачиваемым сосудом и насосом ловушку, охлаждаемую жидким воздухом. [c.39] Обычно ловушки имеют вид, изображённый на рисунке 14. Ловушка А погружается в сосуд Дьюара В, содержащий охлаждающее вещество. Сосуд имеет двойные стенки, между которыми воздух выкачан, причём изнутри стенка посеребрена, вследствие чего падающие снаружи лучи отражаются, а также сведён до минимума обмен тепла между стенками путём излучения. [c.39] На рисунке 15 изображена ловушка с применением металлического калия. [c.39] Чтобы устранить необходимость применения холодильной смеси и избавиться от обращения с вредной для здоровья ртутью, последнюю стали заменять жидкостями, имеющими при ком нат-ной температуре давление паров, соответствующее требуемой высоте вакуума. Это привело к применению нового типа насосов высокого вакуума, получивших название паромасляных диффузионных насосов. [c.41] Вернуться к основной статье