Критическое камере Вильсона

Правильность теории Фольмера подтверждена экспериментально рядом исследователей. В частности, такая проверка проводилась путем адиабатического расширения воздуха насыщенного парами данной жидкости, в камере Вильсона. В результате расширения в камере происходит охлаждение, а следовательно, и пересыщение паров до вполне определенного значения. Применяя камеру Вильсона, можно визуально устанавливать начало конденсации, т. е. пересыщение отвечающее образованию тумана. Чтобы исключить возможность образования капелек на чужеродных зародышах, система должна быть предварительно очищена путем многократной конденсации, при которой посторонние ядра конденсации удаляются из газовой фазы. При этом критическое пересыщение, отвечающее началу образования новой фазы, непрерывно возрастает до определенного предела. [c.358]

При постановке экспериментов естественно, что описанную выше камеру Вильсона заполняют спирто-водными смесями различных составов и, адиабатически расширяя находящийся в ней пар, устанавливают критическую степень расширения. Этп измерения, однако, не дают непосредственно значений 5 р. Для их вычисления необходимо знать парциальные давления пара в каждой смеси как при исходной, так и при конечной температуре — [c.144]

Фольмер и Флуд получили экспериментальные результаты по конденсации водяных паров при разных температурах, а также ряда органических жидкостей с помощью камеры Вильсона, где конденсация пара в жидкость достигается адиабатическим расширением. Определенная ими критическая степень пересыщения, необходимая для конденсации в камере Вильсона, сравнивается в табл. П.З с величиной, рассчитанной по уравнению (11.59). В уравнение введена величина / = 1, выбранная по той причине, что она дает правильные результаты для конденсации паров воды при 261° К. Степень согласия расчетных и экспериментальных величин очень высокая, и требуется строгое выяснение справедливости использования уравнения (П.59), совместно с предположением / = 1, для расчета критического пересыщения. [c.70]

В камере Вильсона была исследована гомогенная конденсация гелия в отсутствие ионов и других центров конденсации и найдена зависимость критического пересыщения от температуры . При изучении скорости образования кристаллов льда под действием гранул сухого льда установлено что эта скорость резко уменьшается при температуре выше —ТС. В камере Вильсона изучался также конденсационный рост капель воды, этилового и метилового спиртов , причем регистрация роста капель проводилась фотоэлектрическим измерением интенсивности рассеянного этими каплями света. Результаты экспериментальных исследований сравнивали с данными теоретических расчетов и определяли коэффициенты конденсации, которые для воды, этилового и метилового спиртов оказались равными соответственно 0,02, 0,01 и 0,004. [c.82]

Широко применяемый в настоящее время метод определения критического пересыщения паров основан на образовании тумана в результате охлаждения газовой смеси, содержащей пар, при адиабатическом расширении этой смеси в камере Вильсона Эту же камеру применяют для того, чтобы обнаружить присут- [c.115]

Широко применяемый в настоящее время метод определения критического пересыщения пара основан на образовании тумана в результате охлаждения газовой смеси, содержащей пар, при адиабатическом расширении этой смеси в камере Вильсона. Эту же камеру используют для обнаружения присутствующих в газах центров конденсации, а также для изучения свойств заряженных частиц. Однако пользование камерой Вильсона, особенно при высоких температурах, связано с известными экспериментальными трудностями. Существенными недостатками этой камеры являются [c.109]

Единственный метод, применяемый в настоящее время для определения критического пересыщения паров, основан на образовании тумана в результате охлаждения газовой смеси, содержащей пары, при адиабатическом расширении этой смеси в камере Вильсона Эту же камеру применяют для того, чтобы обнаружить присутствие в газах центров конденсации, а также для изучения свойств заряженных частиц. [c.60]

Для описания процессов образования ядер разработан ряд теорий. Общая их характеристика дана в обзорной работе [617 . В некоторых теориях используются методы статистической и квантовой механики, являющиеся перспективными при рассмотрении конденсации. Однако ввиду значительной сложности и недостаточной разработанности эти методы не нашли практического применения. В настоящее время для расчета различных процессов находит наибольшее использование классическая жидкокапельная теория. Она дает хорошее согласование с данным по критическому перенасыщению, полученными для паров воды и ряда органических веществ в камере Вильсона [524]. [c.215]

Высоковакуумные вентили. Такие вентили располагают между камерой и высоковакуумным насосом. Основное требование, предъявляемое к ним, — обеспечение высокой пропускной способности для сохранения максимальной быстроты откачки насоса. Кроме того, поскольку внутренние элементы открытого вентиля экспонируются внутрь высоковакуумной системы, то они должны иметь минимальные утечки и газоотделения. Для уменьшения сорбции атмосферных газов на внутренних поверхностях вентиля, он устанавливается таким образом, чтобы при напуске воздуха в камеру эти поверхности оставались под вакуумом. Наибольшее распространение в вакуумной технике получили высоковакуумные вентили (затворы) шиберного типа. Хотя внешние механизмы управления затворов различных марок могут существенно отличаться, принцип действия их остается одним и тем же. Этот принцип иллюстрируется рис. 83. Перекрытие устройства осуществляется с помощью диска с закрепленной в канавке круглой кольцевой прокладкой. Диск прижимается к проходному отверстию за счет передачи усилия от опускаемого каким-либо образом вниз штока через рычажный механизм. Для облегчения скольжения штока вдоль направляющей стенки корпуса часто используются шарикоподшипники. При подъеме штока диск опускается на несущие шасси. Для представленного на рис. 83 варианта включения затвора внутренние его поверхности, за исключением поверхности самого диска, при напуске воздуха в камеру остаются под вакуумом. Этот случай более предпочтителен, хотя в нем для фиксации диска необходимо прилагать значительные механические усилия, превышающие по величине силу, обусловленную атмосферным давлением на диск. Для уплотнения штока обычно используют либо двойные круглые кольцевые прокладки, либо устройства типа Вильсона (см. рис. 79). Натекание через них при неподвижном штоке пренебрежимо мало. Увеличение натекания при открывании или закрывании затвора находится в допустимых пределах, так как оно происходит или в самом начале вакуумного цикла, или непосредственно перед напуском воздуха. Применение полностью герметичных устройств для движения штока оправдано только в специальных случаях, например, в системах ионного распыления, в которых затвор приводится в действие в наиболее критические моменты рабочего процесса. Для регулировки быстроты откачки камеры высоковакуумным насосом затвор перекрывается лишь частично (дросселирование). В этой ситуации натекание газа при перемещении штока приводит к нежелательному загрязнению рабочего газа. Корпус затвора и его внешние детали изготавливаются обычно из мягких или нержавеющих сталей, а также из алюминиевых сплавов. Соединение затворов с вакуумной си- [c.287]

Не описывая подробно эту и последующие работы (Зандер и Дамкёлер, 1943 г. Кларк и Родебуш, 1953 г.), отметим лишь, что они удовлетворительно подтверждают теорию. Разумеется, очень важно, чтобы в системе предварительно пе было никаких центров конденсации, на которых, как мы увидим далее, капли образовывались бы гораздо легче. Такая очистка легко осуществляется в камере Вильсона путем многократной конденсации при этом все конденсационные ядра, имеющиеся в газовой фазе, постепенно осаждаются, а критическое пересыщение, при котором начинается образование новой фазы, возрастает. Когда последнее достигает своего максимального значения, которое уже не меняется при повторной конденсации, можно считать, что очистка системы достигнута и налицо процесс фазообразования без участия конденсационных ядер. [c.98]

Критическим принято называть то пересыщение, прп котором выделение новой фазы в виде капелек начинается с заметной скоростью. Это определение условно и, очевидно, зависит от чувствительности метода, которым обнаруживаются первые зародыши новой фазы. В классических опытах Фольмера и Флуда [20] по гомогенному образованию новой фазы — конденсации паров жидкости в камере Вильсона — пересыщение в объеме задается определенной степенью быстрого (адиабатического) расширения насы- [c.276]

Чтобы установить величину пересыщения, при которой образуется заметное число ядер конденсации, продолжающих затем расти, необходимо выбрать определенное значение для 2(г) Фольмер и Вебер как и многие другие исследователи, приняли за условие начала конденсации 2(г) = 1, это значение намного меньше принятого Вильсоном Шаррер принял за критерий начала конденсации в камере Вильсона наличие от 1 до 5 капепь в 1 см Принимая 2(г) = 1, можно рассчитать критическое пересыщение. [c.18]

Однокомпонентные системы. Как и можно было ожидать, легче всего интерпретируются данные по зародышеобразова нию в паровой фазе. Вообще, такие экспериментальные данные неплохо согласуются с теорией Беккера и Деринга. Так, используя камеру Вильсона с адиабатически расширяющейся атмосферой насыщенного пара, Фолмер и Флуд [14] установили, что при 261 К критическая величина х для воды со-ставлят 5,03. В то же время расчетное значение л пэи 1п//, приблизительно равном единице, составляет 5,14. Зандер и Дамкелер [15] нашли, что для воды как критическая величина х, так и ее температурная зависимость находятся в разумном согласии с теорией. [c.302]

Если значения 1п/, рассчитанные по уравнению (2.5) для некоторого вещества, представить как функцию 1п р/роо), то получатся графики, подобные представленным на рис. 2.2. Из них следует, что скорость образования капелек при пересыщениях ниже определенной величины (для паров воды в воздухе при 260° К это примерно 5-кратное пересыщение) ничтожно мала, но выше этой величины растет так быстро, что можно говорить о критическом пересыщении, при котором конденсация становится заметной. Это согласуется с результатами, полученными в камере Вильсона, где водяной пар, очищенный насколько это возможно, от загрязнений и ионов, подвергался быстрому адиабатическому расширению. Беккер и Дёринг вывели также уравнение для скорости образования кристаллов непосредственно из пара. [c.20]

В камере Вильсона была исследована гомогенная конденсация гелия в отсутствие ионов и других центров конденсации и найдена зависимость критического пересыщения от температуры При изучении скорости образования кристаллов льда под действием гранул сухого льда установлено 24, что эта скорость резко Рис. 2.8. Изменение отно- еньшается при температуре выше шения давлений рг/Pi во [c.82]

Обычно величина определялась при помощи камеры Вильсона, в которой происходило охлаждение парогазовой смеси (в результате ее адиабатического расширения), образование зародышей, затем частиц аэрозоля. Весьма эффективен метод определения 5 при смешении парогазовой смеси с холодным газом в турбулентной свободной струе [84]. Метод основан на том, что при помощи теории турбулентных свободных струй можно определять возникающие значения пересыщения 5 в любой точке струи, в том числе и максимальное пересыщение 5тах,-если известны параметры смешивающихся потоков. Изменяя эти параметры, можно получить такое пересыщение, при котором в струе появляется туман это пересыщение может быть принято равным критическому. [c.51]

Метод исследования траекторий заряженных частиц в камере Вильсона основан на том, что критическое пересыщение пара в газовой смеси, освобожденной от газовых ионов, вьшш, чем критическое пересыщение при наличии ионов газа (стр. 29). [c.19]