Детали вакуумных систем

Обнаружение натеканий, их устранение и повторная проверка герметичности вакуумной системы связаны обычно с большой трудоемкостью и материальными расходами. Избежать этих расходов можно только лишь путем правильного конструирования деталей и узлов вакуумных систем. Разработано весьма большое количество технических решений задачи создания вакуумных уплотнений, что видно, в частности, из большого числа библиографических ссылок в этой книге. [c.4]

Каждый масс-спектрометр независимо от деталей конструкции состоит из пяти функциональных элементов [25, 261 1) источника, где образуется пучок ионов анализируемого образца 2) анализатора, в котором ионы тем или иным способом разделяются в соответствии с отношением массы к заряду т/е) 3) детектора, хде ионы, разделенные в анализаторе, принимаются и регистрируются 4) вакуумной системы, обеспечивающей рабочие условия для всех перечисленных процессов 5) системы введения образца в ионный источник масс-спектрометра. [c.19]

В практике лабораторных работ неисправности, вызванные первыми двумя группами причин, наиболее вероятны. Для определения причин плохой работы механических насосов рекомендуется а) произвести осмотр вакуумной системы и насоса, обращая особое внимание на уровень масла в насосе, отсутствие капель воды на корпусе насоса и на механические повреждения стеклянных деталей вакуумной системы, таких, как манометрические лампы, краны и т. д. б) если при внешнем осмотре причины ухудшения вакуума не выяснены, следует определить характер натекания, т. е выяснить, течь или газоотделение является причиной. Поиски течи производят методами, описанными в 27. [c.176]

Разобрать вакуумную систему и промыть ее отдельные части. Чистку деталей вакуумной системы и насоса следует производить с помощью растворителей бензина, ацетона, эфира [c.182]

Для ускорения выделения газа систему следует прогреть, причем одновременно должна производиться откачка газа вакуумными насосами. Существенное значение имеет обработка внутренней поверхности деталей вакуумной системы. Чем лучше обработаны внутренние стенки системы, тем меньше они будут адсорбировать газ. [c.141]

Еще одна причина газоотделения - испарение материалов с поверхностей деталей вакуумной системы. Испаряемость материалов в вакууме характеризуется упругостью пара (или - плотностью пара) материала. Под этими терминами понимается давление, при котором материал испаряется при данной температуре, а нередко и прямо используется вьфажение давление пара материала при температуре такой-то . [c.115]

Фиг. 240. Вращающийся кран для перемещения внутри вакуумной системы (при вращении крана деталь, привязанная к нитке, перемещается вверх и вниз).

Приборы для работы под средним и высоким вакуумом должны быть собраны так, чтобы потери давления в них были незначительны и можно было полностью использовать мощность вакуумного насоса. Этого добиваются применением в вакуумной системе возможно меньшего числа деталей небольшого сечения (вакуумных шлангов, кранов с узкими отверстиями, узких насадок и форштоссов, плотно заполненных колонок с наполнителями и т. д.). Необходимо обратить особое внимание на то, что при вакуумной перегонке или возгонке следует применять исключительно круглодонные колбы, так как плоскодонные колбы могут под вакуумом лопнуть. [c.36]

Чтобы уменьшить влияние сорбционных процессов, определяющих величину памяти прибора, вакуумные системы выполняют из материалов с низкой сорбционной способностью, ловерхность вакуумных узлов и деталей, работающих в зоне напуска, тщательно обрабатывают, повышают температуру системы напуска и источника ионов и т. д. [c.7]

В вакуумной технике часто возникает необходимость передачи движения извне внутрь вакуумной системы. Наиболее распространенным случаем передачи движения в вакуум является приведение в действие различных затворов и вентилей (разд. 6, гл. 1). Передача движения в вакуум необходима и в ряде других случаев, например для относительного перемещения деталей внутри вакуумной системы, приведения в действие заслонок, перемещения мишеней по окружности или наклона тиглей в вакууме. [c.297]

Соединения с металлическими прокладками. Металлические прокладки используются для уплотнения в вакуумных системах с давлением ниже 10 мм рт. ст., которые требуют обезгаживания при температурах около 400° С. Наиболее часто в качестве материала для прокладок используется бескислородная медь, реже — алюминий или золото. Иногда применяют индиевые прокладки, но низкая температура плавления индия (156°С) позволяет проводить лишь слабое обезгаживание. Обычно металлические прокладки по сравнению с эластомерами менее проницаемы для газов, однако требуют больших уплотняющих усилий и большей точности при изготовлении деталей соединения. Металлические прокладки редко используются повторно, что обусловлено относительной дороговизной соединений с такими прокладками. Эквивалентом колец из эластомеров яв- [c.275]

Приборы для работы под вакуумом (средним и высоким) должны быть собраны так, чтобы потери давления в них были незначительны и можно было полностью использовать мощность вакуумного насоса. Поэтому в вакуумной системе должно быть, возможно меньше деталей небольшого сечения (это относится к вакуумным шлангам, кранам с узкими отверстиями, узким насадкам, форштосам, плотно заполненным ректификационным колонкам и др.). Необходимо обратить особое внимание на то. [c.43]

Металлы широко используются в качестве конструкционных материалов для вакуумных установок (насосов, соединительных трубопроводов, вентилей и вакуумных камер). Ниже будут рассмотрены специальные требования, предъявляемые к металлическим деталям, используемым в вакуумных системах, [c.31]

На рис. 3-23 показаны образцы конусных шлифов с охранным вакуумом (см. также разд. 3, 8-2). Такие уплотнения весьма целесообразны, если необходимо уменьшить поток паров смазки в откачиваемое пространство. Их смазывают лишь в той части, которая расположена за каналом, ведущим к вспомогательной вакуумной системе. Канал может быть связан с внешней (рис. 3-23,а) либо с внутренней деталью шлифа (рис. 3-23,6). На рис. 3-23,в показана конструкция узла с удлинителем (ножкой) для токоподводов. [c.194]

Во избежание столкновения с проблемой несовместимости и для правильной оценки необходимости использования заполнителя, важно при подборе пар для сварного соединения точно идентифицировать их материалы. Кажущееся по внешнему виду сходство многих металлов может привести к нежелательным последствиям. Например, в механических мастерских часто можно найти нержавеющие стали марок 303 и 303 8е, однако их нельзя использовать для изготовления вакуумных элементов из-за содержащихся в них серы и селена. По внешнему виду на нержавеющую сталь похожи также и детали из хрома или никелированной латуни. Латуни не свариваются с помощью Ш-электродов сомнительна и целесообразность введения деталей из этого материала внутрь вакуумной системы из-за высокого давления паров цинка. [c.252]

Уплотняющая система затвора (диафрагмы, сильфоны и т, д,) может выходить из строя после определенного числа рабочих циклов. Это влечет за собой резкое возрастание давления в вакуумной системе. Если это произошло, то затвор следует демонтировать и заменить вышедшую из строя деталь, В уплотняющих системах затворов часто приходится заменять прокладки это, в частности, относится к цельнометаллическим затворам (см. рис, 6-103), [c.395]

Органосиликатный материал ПФ-41 был использован для склейки нар молибденовое стекло—молибденовое стекло, молибденовое стекло—ковар. Конструкция образца изображена на рис. 72. При этом применялась следуюш ая технология склеивания на шлифованные и обезжиренные торцевые поверхности деталей наносили слой материала ПФ-41, после воздушной сушки в течение 25—30 мин. детали соединяли, затем образец припаивали к стеклянной вакуумной системе. Образец откачивали до давления 1 -10 —5-10 мм рт. ст. и прогревали до 270° при постоянной откачке со скоростью подъема температуры 1—1.5° С/мин. При этом обш,ее обезгаживание образца совмещалось с формированием клеевого соединения. [c.142]

Текущий ремонт. Осмотр деталей вакуумного насоса через смотровое стекло, проверка предварительного разряжения, системы возбуждения, зажигания, сеточного устройства, системы охлаждения, кабелей, силовой цепи и цепи управления, панели щита управления и изоляции всех частей выпрямителя измерение параметров вспомогательных трансформаторов собственных нужд, переработка ртутного насоса с очисткой ртути, проверка предела откачки масляного и ртутного насосов системы предварительного разряжения с переборкой электродвигателя масляного насоса, смена масла и проверка натекания, переборка компрессионного манометра с очисткой ртути, прочистка патрубков и шлангов охлаждения корпусов выпрямителя и ртутных насосов, очистка от пыли корпуса и всей аппаратуры. Проведение установленных измерений и испытаний. [c.78]

Рис. 1-1. Примерный вид вакуумной системы в разрезе (масштабы деталей не соблюдены).

Значительная часть вакуумной аппаратуры должна быть стойкой к агрессивным газам и жидкостям. Многие вакуумные аппараты являются одновременно электротехническими установками (например, ускорители частиц). Эти обстоятельства сильно расширяют список употребительных поделочных материалов, заставляют часто применять цветные металлы даже для изготовления основных деталей. Широкое применение имеют также неметаллические материалы, из которых изготовляются электроизолирующие, термостойкие и химически стойкие детали, а также целые вакуумные системы (стеклянные) как для исследовательских, так и для производственных целей. [c.16]

Для получения сверхвысокого вакуума необходимо эти насосы и откачиваемые объемы прогреть до температуры 400—450° С с одновременной откачкой насосом предварительного разрежения. Во время прогрева необходимо вести контроль за давлением, которое не должно превышать 5-10 2 тор. После прекращения прогрева и достижения разрежения —iQ-з тор подается напряжение на электроды насоса. В первый момент происходит увеличение давления за счет десорбции газа с деталей насоса под действием разряда, и через электроды протекает большой разрядный ток. Если после включения магниторазрядного насоса высокая степень разрежения (10- —10 тор) не достигается, необходимо проверить систему на герметичность и устранить возможное натекание в местах соединений. Вторая причина плохой работы насосов — недостаточное обезгаживание насоса и вакуумной системы. [c.201]

Самые низкие давления (вплоть до 10 мм рт. ст.) получаются путем использования свойства некоторых манометров (ионизационных с горячим катодом и магнитно-электроразрядных с холодным катодом) поглощать при своей работе остаточные газы. Однако, если ограничиться только удалением воздуха из какого-либо прибора, то после его отсоединения от вакуумной системы в приборе будет наблюдаться довольно быстрое повышение давления. Причиной этого является выделение газов со стенок и из внутренних деталей прибора. [c.11]

Различные детали и участки вакуумной системы, изготовленные из стекла, могут иметь как подвижные, так и неподвижные соединения. Неподвижные соединения осуществляются спаиванием стеклянных деталей при помощи газовой горелки, причем надежные спаи могут быть получены в том случае, если детали изготовлены из стекол с близкими коэффициентами теплового расширения, вследствие чего предотвращается возможность возникновения в месте спая внутренних напряжений, делающих спай хрупким и ненадежным. Герметичность подвижных соединений (краны, шлифы) достигается за счет взаимной притирки соприкасающихся поверхностей с последующим нанесением на них [c.31]

Теплостойкостью выше 500° обладают керамические клеи — фритты [40]. Это композиции, в которых высокотемпературные окислы сочетаются с низкотемпературными. Меняя количественные соотношения, можно получить диапазон температур размягчения клеев от 500 до 1500°. При склеивании нужен нагрев на 20—50° выше температуры размягчения фритты. Это обстоятельство и является основным недостатком керамических клеев, так как клеевое соединение формируется только при высоких температурах. Исключение составляет клей eramobond 503, разработанный фирмой Агашсо Produ ts. Это однокомпонентный клей на основе окиси алюминия. Отверждается при температуре 120° [41 ]. Рабочая температура клея достигает 1430°. Он предназначен для соединения деталей из графита. Может быть использован в вакуумных системах. [c.18]

Стенки вакуумной системы должны быть абсолютно непроницаемг г для наружного воздуха. Металлы не могут полностью удовлетворить этому требованию, так как всегда имеется некоторый весьма. медленный процесс диффузии газов через металлические стенки вследствие кристаллической структуры металлов, наличия пор и трещин, особенно-в литых деталях. Несмотря на это, все крупные промышленные вакуумные установки изготавливаются из металла, так как они в первую очередь должны удовлетворять требованиям прочности. Обычно металлические установки работают при непрерывной откачке натекающих в систему газов вакуумными насосами. Наиболее пригодными для создания вакуум ных -систем являются малоуглеродистая и нержавеющая стали, медь, алюминий и разного рода сплавы [303]. Чтобы уменьшить выделение газов, нужно применять антикоррозионные металлы, так как образующиеся при коррозии окислы интенсивно адсорбируют на своей поверхности газ, который затем выделяется в вакуумную систему. Трубопроводы из металла должны быть цельнотянутые, бесшовные. В качестве материалов для трубопроводов применяются красная медь, латунь и сталь. Наиболее удобной является красная медь, так как трубки из нее легко изгибаются, металл стоек на воздухе и легко паяется. Часто применяются гибкие металлические вакуумные шланги с винтообразной или кольцевой гофрировкой — томпаковые, медные или латунные. [c.357]

Соединение частей трубопровода резиновыми шлангами. Преимущество резины заключается в ее гибкости, поэтому ее рационально применять там, где обязательна подвижность частей вакуумной системы. Наиболее подходит для вакуумных трубопроводов резина с малым содержанием серы (1,5—2%) из высших сортов каучука, о бладающая большой гибкостью и способностью к растяжению. Резина стареет со временем, особенно при действии кислорода и света при нагревании при старении она растрескивается и делается негерметичной. Соединение при помощи резиновых шлангов часто применяется с целью избежать излишней жесткости всей системы. В этом случае резиновый шланг служит упругим элементом — компенсатором перемещений. Кроме того, он применяется только с целью соединения двух деталей. Тогда необходимо, чтобы концы соединяе.мых трубок вплотную подходили, друг к другу с целью уменьшить влияние присутствия в системе открытой поверхности резины. Если требуется соединить стеклянные или металлические трубы резиновым шлангом, то концы труб выполняются в виде так называемых оливок.- (фиг. 222). Вакуумные шланги изготавливаются из резины 7889 (см. табл. 57) по ТУ МХП. № 1472-54. Шланги имеют толщину стенок, равную их внутреннему диаметру, и выпускаются с внутренними диаметрами 3, 6, 9, 12, 15 и 30 мм. Большая толщина стенок необходи.ча для предотвращения [c.379]

Металлические сильфоны соединяются с деталями вакуумноплотных муфт (эис. 5-4) или с фланцами (рис. 5-5) пайкой твердым припоем сильфоны могут припаиваться также непосредственно к патрубкам. Некоторые приспособления, испол1.зующиеся при пайке, показаны не рис. 2-43. Сильфоны могут припаиваться к вакуумной системе методом, показанным на рис. 5-6,а. с1>ланец 1 растачивается таким образом, чтобы сильфон 3 плотно входял в него. Кроме того, на фланце вытачивается тонкий бортик. В сильфон вставляется хорошо подотканное защитное кольцо 2. Сварка производится в среде аргона или гелия. Защитное кольцо предотвращает разрушение сильфона во время сварки. Сварка захватывает только края 4 бортика флаи- [c.304]

Испытание под давлением (опрессование). Если внутри испытуемого объекта создано избыточное по сравнению с атмосферным давление воздуха или азота, то при наличии больших течей будет слышно шипение газа, выходящего через отверстие, а пламя горелки, поднесенной к месту течи, будет колыхаться. Более мелкие течи могут быть обнаружены с использованием мыльной пленки. Если испытываемая деталь не очень велика, то она погружается в -мыльный раствор более крупные вакуумные системы покрываются снаружи при помощи кисти мыльной водой. Внутрь системы нагнетается воздух или какой-либо другой газ иод давлением 1,1—7 ати (в завигимости от механической прочности аппарата), который, проникая через неплотности, образует мыльные пузырьки на внешней поверхности аппарата. Таким способом можно обнаружить течи до 3. л. мм рт. ст./мин. [272]. [c.537]

При проведении работ, при которых колебание температуры составляет несколько сот градусов, в стеклянной системе реже возникают течи, чем в металлической в цельнометаллических системах различные части соединены фланцами, уплотнение которых обеспечивается металлическими или резиновыми прокладками постоянный нагрев и охлажение этих соединений может привести к течи. Однако металлическая система позволяет более точно установить отдельные части масс-спектрометра одна относительно другой катод более точно устанавливается относительно других деталей ионизационной камеры, когда он закрепляется фиксирующими штифтами гораздо труднее вставить катод, поддерживаемый длинным стеклянным штифтом, в стеклянную камеру масс-спектрометра. Металлическая система может быть собрана более надежно, чем стеклянная аппаратура окончательный монтаж металлического прибора менее тонок и меньше подвержен случайностям, чем стеклянного. Высокая теплопроводность металла способствует получению однородного нагрева всей вакуумной системы без применения специально разработанных нагревателей, создающих однородное распределение тепла по всей поверхности. [c.146]

В вакуумных системах, работающих при комнатной температуре, можно осуществить соединение и других пар материалов. Например, стеклянная трубка может быть сделана электропроводящей различными путями [120, 1041, 1434, 1925]. Так, ее можно покрыть электроосажденным слоем меди или другого металла и затем припаять к хорошо подогнанной металлической трубке. Стекло можно покрыть платиной или посеребрить, применяя специальные растворы, которые в пламени образуют поверхностное покрытие металла на стекле [1318, 1962, 1991] стекло с нанесенным металлом в дальнейшем может быть спаяно с металлической деталью. Слюда спаивается со стеклом или металлом, образуя вакуумно-плотное соединение, при использовании измельченной эмали в качестве флюса [509, 1185]. Керамика может быть спаяна с металлом [1044] кварц — с пирексом при использовании хлорида серебра в качестве цементирующего вещества [2197]. Фарфор спаивается с трубками из пирекса с диаметром менее 1,25 сл [1962] стекло — с сапфировыми трубками [1472] или с материалами, подобными фториду кальция [788], сапфир может быть спаян с металлом [1374]. [c.149]

Очистка прокладок. Для достижения хорошего уплотнения поверхность. прокладки. должна быть свободна от пыли или любых частиц, которые могли бы помешать ее непосредственному контакту с фланцами или другими уплотняемыми деталями. Известно также, что метод очистки влияет на газовыделение материала прокладки Л. 111]. Например, резиновые прокладки диаметром контура 28,6 мм про-.мывали в ацетоне, спирте или трихлорэтилене, высушивали на воздухе при комнатной температуре и при помощи масс-сиек-трометра анализировали состав остаточного газа в вакуумной системе с уплотнениями на этих прокладках. По достижении давлений 10-5—10 мж рт. ст. среда остаточных газов содержала углеводороды после промывки прокладок в трихлорэтилене обнаруживались значительные пики масс, соответствующие хлористому водороду. Эти загрязнения можно свести к минимуму путем предварительного прогрева прокладки на воздухе при температуре 100 °С в течение нескольких часов. Если использовать готовые (покупные) прокладки, не подвергая их (после распаковки) какой-либо очистке и покрывая при хранении слоем апиезона, то загрязнения не наблюдается. [c.247]

Системы с зажимными устройст-в-ами обладают тем преимуществом перед вентилями, что не имеют подвижных деталей внутри вакуумной системы их основным недостатком является отсутствие воспроизводимости при перекрытии вследствие залипания стено пережимаемой трубки. [c.353]

Изучение химических процессов в высокотёмпёра гурных пламенах позволяет определять состав нейтральных продуктов, в том числе свободных радикалов, в различных зонах пламени [177, с.163 548] и исследовать ионно-молекулярные равновесия [549]. В настоящее время достаточно хорошо разработана техника отбора пробы из области горения, где общее давление равно или близко к атмосферному. Различаясь в деталях, все такого рода приборы имеют систему дифференциальной откачки, позволяющую поддерживать в масс-спектрометре остаточное давление на достаточно низком уровне. Имеется несколько подробных обзоров, описывающих особенности конструкции, методику работы и специфические трудности, в интерпретации результатов, связанные с охлаждением газа при расширении его в вакуумной системе пробоотборника [7, с. 68 10, с. 841 550]. [c.132]

Для проверки герметичности отдельных элементов системы еще до ее сборки весьма удобен компрессионный метод. Внутри испытываемой детали создается избыточное давление, и затем деталь погружается в воду или обмывается мыльным раствором. Место течи определяется по пузырькам, выделяющимся из дефектного участка. Затратив на тщательный осмотр всего несколько минут, можно определить течи со скоростью натекания до 10 мм рт. ст. л > с . Для обнаружения течей в стеклянных системах или ее элементах используется простой метод поиска с помощью трансформатора Тесла. Для применения этого метода необходимо, чтобы давление в системе не превышало 2 мм рт. ст. Высоковольтный щуп проносится над поверхностью стерла на расстоянии около 1 см. Попадая в течь, ионизировзв,ные молекулы втягиваются внутрь вакуумной системы, возбуждая в ней тлеющий разряд. Щуп необходимо проносить достаточно быстро для того, чтобы избежать пробоя стекла. Таким методом можно идентифицировать течи до 10 з мм рт. ст. л с 1. [c.312]

Наиболее крупные течи нетрудно обнаружить по отклонению пламени газовой горелки под действием вырывающихся через течь струек газа. Более мелкие течи удается обнаружить, если смачивать поверхность установки мыльным раствором и наблюдать за образованием пузырей. Если необходимо испытать отдельные узлы или детали, то их можно погрузить в ванну с водой и, создав внутри детали избыточное давление, наблюдать за выделением пузырьков газа. Метод опрессовки наиболее целесообразно применять при испытании достаточно прочных металлических деталей. Наличие в вакуумной системе тонкостенных деталей (сильфонов, мембран, спаев металла со стеклохм) значительно ограничиваег применение описанного метода. Чувствительность метода может быть повышена при применении легких газов, быстрее протекающих через малые отверстия (так, например, водород почти в 4 раза быстрее протекает через течь, чем воздух, а гелий—в 2 раза быстрее). Поскольку водород в смеси с воздухом может образовывать взрывоопасную смесь, то для целей течеискания предпочитают использовать гелий. [c.54]

Вакуумная система (рис. 1-1) состоит из насосов с рабочими жидкостями, трубопровода, соединяющего откачиваемые объекты с насосами, манометров, кранов и других деталей, в которых может находиться какой-либо источник пара. Как правило, все эти элементы вакуумной системы имеют в рабочем состоянии различные температуры например, масло во вращательном насосе может нагреться до 50° С, рабочая жидкость пароструйного насоса—до температуры 100—200° С в то же время, например, в пароструйных насосах имеется холодильник, температура стенок которого соответствует примерно температуре проточной воды, т. е. может быть на несколько градусов ниже комнатной температура трубопровода в основном соответствует комнатной темпера1уре откачиваемые объекты обычно подвергаются прогреву до температуры в несколько сотен градусов. В определенном участке трубопровода часто помещается так называемая ловушка для вымораживания паров, стенки которой (после предварительной откачки и прогрева откачиваемых объектов в печи) могут быть охлаждены до температуры— (185 ч- 196°С). Какой же температурой определяется давление паров жидкостей и твердых веществ, которые находятся внутри вакуумной системы Чтобы правильно ориентироваться в практических случаях, с которыми приходится иметь дело в вакуумной технике, нужно иметь в виду следующее если вакуумная система содержит источник пара, причем в различных ее участках имеется разная температура, то давление насыщенного пара определяется наиболее низкой температурой при этом в пространстве, отделенном от источника пара наиболее холодной стенкой, давление насыщенного пара источника устанавливается в полном соответствии именно с температурой этой холодной стенки в пространстве же между наиболее холодной стенкой и источником [c.21]

Рис. 1-1. Примерный вид вакуумной системы в разрезе (масштабы деталей не соблюдены), /—электровакуумный прибор, припаянный к вакуумной, системе печв для про-грева стекла) 2—откачная трубка (штенгель) 3—стеклянная ловушка для. вымораживания паров охлаждаемая жидким азотом 4—металли еский пароструйный насос 5—притлифованное соединение стеклянного трубопровода с впускным патрубком пароструйного насоса (конический шлиф" с уплотняющей смазкой) стеклянный кран (с уплотняющей смазкой) 7—вращательный масляный насос 8—резиновые соединения 5—ртутный компрессионный манометр (ат—атмосфера Ч. в, централизованная вакуумная подводка).

Справочник химика 21

Химия и химическая технология