ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Представление о структуре и физических свойствах криоосадка из "Вакуумные крионасосы" Механизм роста криоосадка. Процесс криооткачки сопровождается фазовым переходом из газообразного состояния в твердое. Как показывают физические исследования, твердый криоосадок имеет кристаллическое строение [1-9]. [c.22] Металлические поверхности криопанели практически никогда не бывают идеально чистыми. Как правило, они покрыты тонкими окисными пленками и имеют на себе по меньшей мере один молекулярный слой адсорбированных газов. Даже чистые поверхности металлов ведут себя подобно полярным адсорбентам [1-6]. [c.22] В начальной стадии криооткачки на поверхности образуется большое число различно ориентированных зародышей кристаллизации. Для образования зародышей необходимо, чтобы несколько молекул расположились на криопанели в позициях, соответствующих устойчивому кристаллическому строению. [c.22] В результате роста зародышей происходит их превращение в микроскопические кристаллы. По мере роста слоя криоосадка происходит поглощение мелких кристаллов более крупными, в результате чего средний размер кристаллов растет по мере увеличения толщины слоя криоосадка (рис. 1-10, б). [c.23] Кинетика роста зародышей в виде куба с учетом взаимодействия ближайших соседних частиц иллюстрируется моделью Странского [1-10], представленной на рис. 1-12. [c.24] Молекулы, падающие на криоосадок из газовой фазы, оседают или отражаются от его поверхности. Частицы, остающиеся на поверхности, либо существовавшие на ней некоторое время, могут покинуть ее и вновь возвратиться в пространство либо остаться непосредственно на месте встречи с поверхностью либо путем миграции они могут перемещаться по поверхности. [c.24] Структурное строение криоосадка. В последние годы проведено большое количество работ по исследованию структур тверды.х газов с помощью дифракции рентгеновских лучей, электронов и нейтронов. [c.25] Газы при превращении в твердое состояние образуют молекулярные кристаллы. Этот класс кристаллов отличается тем, что в узлах их кристаллической решетки находятся устойчивые молекулы, которые сохраняют свою химическую индивидуальность не только в газообразной, но и в твердой фазе. Частицы удерживаются в узлах решетки ван-дер-ваальсовыми силами, которые в молекулярных кристаллах являются сравнительно слабыми. Они во много раз слабее сил, связывающих частицы в ионных, атомных или металлических кристаллах. Это и объясняет быструю разрушаемость молекулярных кристаллов при нагревании. [c.25] При низкой температуре процесс конденсации сопровождается более интенсивным образованием центров кристаллизации за счет эффективного энергообмена между частицами газовой фазы и криоосадка и ограниченной поверхностной миграции конденсируемых частиц. Эти обстоятельства обусловливают рост мелкокристаллической ( рыхлой ) структуры криоосадка. [c.26] При сравнительно высоких температурах криопанели процесс конденсации сопровождается противоположными явлениями, что приводит к образованию относительно крупнокристаллической структуры криоосадка. [c.26] На структуру крпоосадка оказывает влияние также и давление в объеме, при котором происходит конденсация газа в твердое состояние. При сравнительно низких давлениях складываются благоприятные условия для роста более крупных кристаллов и наоборот, при более высоких давлениях происходит образование мелкокристаллической структуры. [c.27] Кристаллографические исследования показали, что многие газы в твердом состоянии могут иметь несколько модификаций с различными кристаллическими структурами. Инертные газы при кристаллизации образуют (кроме гелия) простые кубические гранецентрированные решетки. Вещества с двух- и многоатомными молекулами образуют более сложные по структуре кристаллы. Даже такие наиболее симметричные и сравнительно простые молекулы, как Нг, N2, О2, при относительно высоких температурах образующие гексагональную структуру, при низких температурах имеют кубическую стабильную структуру. [c.27] Реальное структурное строение криоосадка не совпадает с представлением об идеальном кристалле. В практических случаях приходится откачивать сложный состав газов, при этом температура криопанели не во всех участках одинакова. Реальная структура сконденсированных на криопанели газов характеризуется большим количеством несовершенств — трещинами, дислокациями, включениями и др. [c.27] Плотность конденсированных газов представляет со-бой массу единицы объема криоосадка и выражается в кг/м или г/см . [c.28] В табл. 1-4 представлены зяачения плотности основных технических газов (паров) [1-3]. [c.28] Вернуться к основной статье