Основные материалы вакуумных систем

В соответствии с этим вакуумные установки для нанесения тонких пленок, несмотря на многообразие их назначения и конструктивного оформления, состоят из следующих основных элементов источника генерации потока частиц осаждаемого материала вакуумной системы, обеспечивающей требуемые условия для проведения технологического процесса транспорт-но-позиционирующих устройств, обеспечивающих ввод подложек в зону нанесения пленок и ориентирование обрабатываемых поверхностей относительно потока частиц наносимого материала. [c.12]

Газы, выделяющиеся со стеклянных стенок вакуумной системы, частично связаны с материалом, адсорбированным на поверхности, и с соединениями, растворенными в объеме материала. При комнатной температуре газ, растворенный в слоях, непосредственно примыкающих к поверхностному, и газ, адсорбированный на поверхности, откачиваются с большой скоростью если откачивание ведется несколько дней, скорость выделения газа падает и становится незначительной. Газ, растворенный в объеме стекла, может достичь поверхности лишь благодаря диффузии и будет выделяться с постоянной скоростью в течение очень большого промежутка времени. Нагревание стеклянных стенок ускоряет процессы десорбции и диффузии к поверхности, но из глубоко расположенных слоев стекла растворенный газ не выделяется даже при нагревании до 400° в течение нескольких часов. Повышенная скорость диффузии при более высокой температуре может увеличить переносимое количество адсорбированного газа к поверхностным слоям по сравнению с нагреванием при более низкой температуре. Нагревание снижает адсорбцию паров образца на стенках и уменьшает эффекты памяти в масс-спектрометре. В нашей практике работы на приборе с простой фокусировкой мы придерживаемся следующих температурных режимов в течение дня прибор работает при комнатной температуре (за исключением линии из системы введения образца в ионизационную камеру), что уменьшает выделение адсорбированного газа, а в течение ночи прибор нагревается до 200° для удаления образцов, адсорбировавшихся за целый день. Остаточное давление менее 10 мм рт. ст. может поддерживаться в течение длительного времени. Газы, растворенные в стекле и создающие остаточный спектр, представлены в основном водой, двуокисью углерода и кислородом. Диффузия гелия сквозь стекло также ограничивает величину предельного вакуума, достигаемого на стеклянных приборах. [c.145]

Наиболее чувствительный индикаторный газ для применения в масс-спектрометре— гелий, однако очень часто применяют также водород [1679], хотя его использование ограничено фоновыми пиками в приборе. Во многих общих работах указано, что достаточная чувствительность обеспечивалась применением таких газов, как аргон. В качестве индикаторного материала используют и двуокись углерода (несмотря на то, что в спектре фона обычно присутствует значительный пик ионов с массой 44). Атмосфера двуокиси углерода создается внесением измельченной твердой углекислоты под колпак. Можно легко смонтировать небольшое портативное индикаторное устройство, присоединив узкий стеклянный отвод через резиновую трубку к пробирке с индикатором. Остаточный газ в вакуумной системе может находиться в динамическом равновесии, обусловленном натеканием и откачкой. В этом случае допускается, что откачка не происходит селективно, а основные компоненты в спектре фона соответствуют азоту и кислороду. Плохой вакуум в системе может быть обусловлен десорбцией веществ со стенок, диффузией газа из объема вакуумной системы или обратной диффузией насосов. В первых двух случаях состав газа вряд ли близок к составу воздуха, и пики, отвечаю- [c.494]

Основным компонентом газовыделения в пусковой период являются пары воды, которые довольно медленно выделяются с различных элементов самого насоса и вакуумной системы. По мере увеличения срока службы в результате образования губчатой структуры осадков катодного материала на анодах насос становится все более чувствительным к водяным парам, вследствие чего воздействие на электроды насоса атмосферного воздуха приводит к увеличению пускового периода. [c.112]

Испытание с помощью трансформатора Тесла. Внутри вакуумной системы разрежение создается с помощью вращательного масляного насоса. Затем незаземленным концом провода вторичной обмотки трансформатора Тесла прикасаются к поверхности вакуумной системы снаружи. В газе, находящемся внутри системы, возбуждается тлеющий электрический разряд. Свечение происходит при давлениях от нескольких миллиметров до 5-10 мм рт. ст. Наблюдать за разрядом можно только при наличии смотрового стекла. Кроме того, система должна быть изготовлена из электроизоляционного материала, поэтому способ применяют в основном для систем из стекла. Если конец провода (электрод) катушки Тесла окажется вблизи отверстия в стекле, то с конца провода внутрь системы через это отверстие пробьется яркая искра тем самым точно устанавливается место течи. Следует иметь в виду, что при длинной искре и длительном воздействии трансформатора на одну точку системы возможен пробой стеклянной стенки. Течь можно найти, если на расстоянии нескольких сантиметров от нее нет металлических частей установки, в противном случае возникнет искра между металлом и концом катушки. Для проверки герметичности в месте соединения металла со стеклом следует возбудить в системе газовый разряд и про- [c.560]

Принципиальная система вакуумной пневматической установки приведена на рис. 20.19. Посредством воздуходувки или вакуум-насоса в системе создается разрежение и вследствие этого атмосферный воздух втягивается в сопло, захватывает пыль и увлекает ее в трубопровод. Пройдя трубопровод, пыль попадает в разгрузитель и там в основном осаждается, а затем через шлюзовой затвор выводится из системы. Воздух, очищенный в разгрузителе от сравнительно крупных частиц, проходит затем через пылеуловитель, очищается от оставшихся мелких частиц и далее, пройдя воздуходувку, выбрасывается в атмосферу. Вакуумная система может применяться для пневмотранспорта различных материалов на расстояние до 100 м с концентрацией пыли до 40 кг/кг и температурой до 300 °С. Удельный расход электроэнергии обычно составляет от 3 до 12 кВт на 1 т транспортируемого материала. Производительность вакуумных систем может достигать 50 м ч. Преимущества вакуумной системы — малые габариты приемных устройств и простота обслуживания, а недостатки — большие удельные расходы электроэнергии при работе вакуумнасосов и потери тепловой энергии при работе паровых эжекторов, имеющих обычно невысокую эффективность. [c.605]

Способ отделения твердых компонентов. При кетон-бензол-толуоловых процессах для отделения выкристаллизовавшихся компонентов применяют фильтрацию под вакуумом на барабанных вакуумных фильтрах непрерывного действия. Образующуюся лепешку осадка промывают там же па фильтре охлажденным свежим растворителем для уменьшения содержания в ней удержанного масла. Фильтраты от основной фильтрации и от промывки лепешки осадка выводят из фильтра раздельно. За фильтратом от промывки лепешки на заводах укоренилось название фильтрат верхнего вакуума . Процесс фильтрации на вакуумных фильтрах проводят в атмосфере инертного газа, почти не содержащего кислорода. В качестве инертного газа берут дымовые газы, получаемые сжиганием топлива без избытка воздуха на специальной газогенераторной установке. Давление инертного газа в системе поддерживают на уровне 0,5—0,7 ати и в кожухе фильтра около 0,01—0,015 ати. Лепешку, промытую на фильтре растворителем, удаляют с фильтрующей поверхности путем отдувки ее инертным газом, подаваемым под давлением с обратной стороны фильтрующего материала. Отделенная от фильтрующей ткани лепешка подхватывается далее ножом и шнековым устройством выводится из фильтра. [c.186]

Быстрое развитие техники исследования макромолекул в сильных гравитационных нолях привело к существенному улучшению методов определения молекулярного веса полимеров. Первая ультрацентрифуга была построена в 1925 г. Сведбергом и его сотрудниками. Ультрацентрифуга состоит из следующих основных частей ротора, в котором находятся кюветы, содержащие исследуемый материал охлаждаемой вакуумной камеры, в которой вращается ротор скоростного электромотора оптической системы, позволяющей в процессе вращения ротора измерять концентрацию белка или другого вещества в каждой точке кюветы. На фиг. 15 показано сечение ультрацентрифуги с электрическим приводом. Скорость вращения ротора [c.64]

Вакуумные дуговые печи используются для выплавки качественных сталей - нержавеющих, конструкционных, электротехнических, шарикоподшипниковых жаропрочных сплавов, тугоплавких и высокореакционных металлов. Основные особенности конструкции печи приводятся ниже. Расходуемый электрод крепится на штоке, к которому присоединен отрицательный полюс источника постоянного тока. Шток электрода вводится в вакуумное пространство печи. Между концом электрода и прокладкой поддона кристаллизатора возникает электрическая дуга. Материал электрода под влиянием тепла дуги расплавляется и стекает в кристаллизатор, где затвердевает и из него постепенно формируется слиток. Электрод, служащий одним полюсом дуги, может быть расходуемым и нерасходуемым. Нерасходуемый электрод участвует в процессе только как проводник тока. Другой принципиально отличный тип вакуумной дуговой печи - печь для плавки в гарнисаже, особенностью которой является наличие водоохлаждаемого тигля, заполненного металлом. Стенки тигля покрыты коркой застывшего металла, отделяющего жидкий металл от стенок тигля. Благодаря этой корке (гарнисажу) выплавляемый металл не контактирует с материалом тигля и поэтому не загрязняется им. В плавильном пространстве при помощи системы вакуумных насосов (форвакуумных ротационных и либо бустерных, либо высоковакуумных паромасляных, соединенных последовательно с бустерным) поддерживается давление порядка 10-10- Па [7]. [c.17]

Испытания при помощи трансформатора Тесла. Внутри вакуумной системы создается разрежение с помощью вращательного масляного насоса. Затем незаземленным концом провода вторичной обмотки трансформатора Тесла прикасаются к поверхности вакуумной системы снаружи. В газе, находящемся внутри системы, возбуждаетая тлеющий электрический разряд. Свечение происходит при давлениях от нескольких Д1иллиметр0в до 5-10 мм рт. ст. Наблюдение за разрядом может осуществляться только при наличии смотрового стекла. Кроме того, система должна быть изготовлена из электроизоляционного материала таким образом, способ применяется в основном для стеклянных систем. [c.537]

Основной материал, из которого изготавливаются емкости для элюента, — это стекло, в этих же целях применяются пластмассы, полиэтилен, полипропилен, политетрафторэтилен или нержавеющая сталь. Очень часто элюент необходимо освободить от растворенных в нем газов, в этих случаях используют резервуары закрытого типа, в крышках которых имеются два отверстия для ввода азота или другого инертного газа и подсоединения к вакуумной линии. В процессе обезгаживания содержимое резервуара можно перемешивать магнитной мешалкой. К насосу элюент поступает через отверстие, расположенное в нижней точке резервуара. Для работы с коррозионно-активными элюен-тами Янг и Мэгс [43] рекомендуют использовать контейнеры из пластмассы или нержавеющей стали, расположенные непосредственно внутри резервуара, находящегося под давлением. В аналитических колонках, где расход растворителя мал, используются и другие типы резервуаров, например большие шпрпцы, или элюент помещают непосредственно в спиральный резервуар системы высокого давления. [c.46]

Ионно-распылительные насосы. Ионно-распылительные насосы берут начало от ионизационных манометров Пеннинга. Их функциональными элементами являются ячейки с цилиндрическим анодом, заключенным между двумя катодами (рис. 30). Эта система помещена в магнитное поле. Катоды имеют постоянный отрицательный потенциал относительно анода в несколько киловольт. Электроны, эмиттированные с поверхности катода, ускоряются электрическим полем в направлении к аноду. Магнитное поле сообщает электрону радиальную компоненту скорости и заставляет электроны двигаться по спиральным траекториям. Из-за большой длины свободного пробега электронов эффективность ионизации высока и позволяет поддерживать газовый разряд вплоть до давлений ультра-пысоковакуумного диапазона. Положительно заряженные ионы газа устремляются к катоду, где некоторая часть из них захватывается поверхностью. Поскольку ионы падают с энергиями до нескольких кэВ, они вызывают также и распыление материала катода. Распыляемый металл распространяется внутри ячейки и конденсируется на всех ее поверхностях, включая катоды. Таким образом откачка идет одновременно как за счет химического захвата молекул остаточных газов, так и за счет процессов, обусловленных наличием электрических полей. При этом хемисорбционнын захват имеет место преимущественно на внутренних поверхностях цилиндрического анода, а электронная откачка в основном происходит на катодах Используя для исследования радиоактивный криптон, Лаферти и Вандерслайс [147] показали, что геттерирование ионов происходит главным образом на периферии катода, расположенной против анодных стенок, тогда как середина катода служит источником распыляемого металла. Такая неравномерность существенна для функционирования ионного распылительного насоса, поскольку при однородном распределении ионного тока процесс непрерывного замуровывания частиц инертного газа был бы невозможен. Производительность простой разрядной ячейки Пен нинга слишком мала для откачки реальных вакуумных систем. Сущест венным шагом вперед явился ионно-распылительный насос Холла, имеющий значительно большую быстроту откачки [148]. Это достигается использованием многоячеечного анода, расположенного между двумя катодными платами (рис. 31). Эффективность многоячеечной структуры обусловлена тем фактом, что максимальный заряд, заключенный в полом [c.215]

Следующая группа систем, данные о рабочих параметрах которых представлены в табл. 22, сконструированы на основе разборных соединений с металлическими прокладками и откачиваются с помощью диффузионных паромасляных насосов с отражателями и вымораживающими ловушками. В качестве прокладок в них применяются алюминиевая проволока [215], фольга из того же материала [300] и медный лист [58]. В системе Пауэра и др. использовались только прокладки, поскольку насос и отражатель с вымораживателем были выполнены как единый неразборный элемент системы [301]. Вакуумная камера была изготовлена в основном из нержавеющей стали, обезгаживание проводилось при 400° С в течение нескольких часов. [c.300]

Керамические материалы для трубок-реакторов. В вакуумной установке, снабженной быстро и хорошо откачивающей системой и не содержащей резиновых, металлических или смазываемых жировой смазкой соединений, основными источниками газов являются стеклянные части и применяемые в качестве реакторов трубки. При выборе керамического материала для трубки-реактора нужно учесть следующие требования точка плавления должна быть порядка 1800° или выше коэффициент расширения от 35-10 до 60см1смГС, допускающий герметическое соединение этого керамического материала со стеклом непористое [c.201]

Изложенный материал в основном иллюстрируется сведениями по разработке вакуумного оборудования со шлюзовыми системами в микроэлектронике. Однако приведенные технические решения применяются и в других отраслях народного хозяйства, где спользуется вакуумная техника, [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология