Вакуумные системы конструкции стеклянных

Масс-спектрометр используют не только для обнаружения течи, но и во многих других областях, например для изучения газов при очень малых давлениях. Масс-спектрометр секторного типа представляет собой удобную конструкцию, широко] используемую для решения различных задач [915]. Например, изучение диффузии гелия через стекло [1522], обезгаживание металлов [887]. Условия работы и системы напуска, позволяющие работать с очень малыми количествами образца, были описаны в гл. 5. Однако во многих случаях более пригодны другие типы масс-спектрометров. Эдвардс [568] рассмотрел применение различных типов масс-спектрометров в исследованиях высокого вакуума. В некоторых случаях большими преимуществами обладает омегатрон благодаря высокой чувствительности в сочетании с малыми размерами, простой конструкцией и возможностью работы при высокой температуре. Это делает его пригодным для исследования вакуумной аппаратуры, в которой Возможна высокая температура. Альперт и Бюритц [40] использовали омегатрон в качестве манометра для измерения давления (чувствительность сопоставима с чувствительностью ионизационного манометра) при исследовании остаточного давления, которое может быть получено в стеклянной аппаратуре. Омегатрон имеет то преимущество, что при его помощи можно провести анализ остаточных газов, причем вакуум ограничивается диффузией гелия через стеклянные стенки системы. Это было сделано в изолированной вакуумной системе. В исследуемом спектре остаточный пик гелия увеличивался с течением времени, а пик, отвечающий азоту, не изменялся. Альперт и Бюритц получили для Не ток 2-10 а, соответствующий парциальному давлению гелия 5-10 мм рт. ст. Омегатрон использовали также при очень низких давлениях для определения веществ, образующихся в вакууме при работе масляных диффузионных насосов, с целью установить, состоит ли остаточный газ из продуктов десорбции или образован при разложении масла диффузионных насосов [1676], При помощи этого прибора измерялось также выделение кислорода с поверхности, покрытой окислами бария, стронция и магния, под действием бомбардирующих электронов, как функция энергии и плотности бомбардирующих электронов [2125]. Из полученных результатов следовало, что имеет место двухступенчатое электронное возбуждение твердых веществ, связанное с диссоциацией. Некоторое количество кислорода выделяется при очень низких энергиях электронов, вероятно, благодаря десорбции. [c.496]

Необходимо различать требования к установкам низкого и высокого. вакуума. Низковакуумные установки проще в изготовлении, подборе материалов и конструкции уплотнений. Распространенным материалом в вакуумной технике является стекло. Существенным недостатком стекла является его хрупкость, что ограничивает его применение. В стекле нет пор, и его можно считать практически газонепроницаемым. Стеклянные детали легко сплавляются друг с другом, а при необходимости и с металлами. Кроме того, стекло является хорошим диэлектриком, что позволяет подводить высокое напряжение к электродам электровакуумных приборов. Стекла делятся на две группы легкоплавкие с температурой размягчения 490—610°С и коэффициентом теплового расширения а= (82- 92)-10 и тугоплавкие с температурой размягчения выше 610°С, а= (39- 49) 10 . Отдельно выделяются кварцевые стекла, которые размягчаются при температуре 1500°С и имеют а=5,8-10- Легкоплавкие стекла сплавляются с платиной и ее заменителями (а=90-10 ), тугоплавкие — с вольфрамом (а= =39,5-10- ) и молибденом а=(47-+-49) 10" . Стенки вакуумной системы должны быть непроницаемы для окружающего воздуха. Через металлы вследствие их кристаллической структуры, наличия пор и трещин, особенно в литых деталях, всегда идет процесс диффузии газов. Однако промышленные установки всегда изготовляются из металла. Обычно металлические вакуумные установки работают при непрерывной откачке натекающих в систему газов. [c.140]

Конические уплотнения (разд. 3, 8-4) особенно широко используются для присоединения малогабаритных вводов. Некоторые конструкции токоподводов, в которых использованы конические уплотнения с кольцевыми прокладками, показаны на рис. 4-31. В уплотнениях может быть одна (рнс. 4-31,а), две (рис. 4-31,6) или три (рис. 4-31,а) прокладки. Проводники могут быть прямыми (рис. 4-31,а) или более сложными по форме. Изоляторы (рис. 4-31,в) и втулки (рис. 4-31,6) также могут иметь различную конфигурацию. В конструкции, показанной на рис. 4-31,а, проводник 1 припаян к втулке 2. Втулка закрепляется на корпусе вакуумной системы гайкой 3. Изоляция ввода осуществляется с помощью стеклянной трубки 5 и слюдяных прокладок 4. Герметизация достигается с помо-19—228 [c.289]

Компактны и менее подвержены поломкам вакуумметры, изготовленные из двух коаксиально расположенных трубок (рис. 29). Дополнительное их преимущество — меньшая погрешность при считывании показаний, поскольку уровни ртути максимально приближены друг к другу. Однако, чтобы вакуумметр такой конструкции давал верные показания, капиллярная депрессия ртути во внутренней и внешней трубках должна быть одинаковой, для чего внутренний диаметр узкой трубки должен быть равен величине зазора между трубками. Так например, при внутреннем диаметре широкой трубки 14 мм узкая трубка должна иметь диаметр 6 мм при толщине стенок 1 мм. Очень удобно помещать такой вакуумметр в толстостенный стеклянный сосуд, например трехгорлую склянку Вульфа, которая защищает его от поломки и одновременно служит предохранительной склянкой в случае использования для создания разрежения водоструйного насоса. Из вакуумной системы при этом исключаются лишние разветвления и краны, [c.135]

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]

Ионизационный манометр состоит из нити накала 9, сетки 10 и коллектора ионов 11. Коллектором ионов в данной конструкции служит тонкий слой металла, нанесенный на внутреннюю поверхность стеклянного цилиндра. Электроны, эмиттированные катодом и ускоренные разностью потенциалов в +200 в, ионизируют молекулы пара и остаточного газа в вакуумной системе. [c.258]

В лабораторных вакуумных системах нащли широкое применение стеклянные пробковые краны различных конструкций (проходные, угловые, многоходовые, порционные), выполненные по схеме 1 табл. 16.1. В промышленных установках стеклянные краны почти не применяются из-за малой механической прочности и трудности автоматизации. [c.326]

На рис. 76, а — ж показаны конструкции подвижных вводов для подачи электроэнергии. В некоторых вакуумных системах необходимо перемещать токовый ввод без нарушения вакуумной плотности. Вводы, показанные на рис. 76, а и б, обеспечивают покачивание электрода на угол до 15—20°, а показанные на рис. 76, виг — кроме покачивания, также некоторое осевое перемещение. Применяющиеся в этих вводах мембраны изготовляются из ковара или других металлов и сплавов. В случае, когда токовый ввод должен иметь большое осевое перемещение (см. рис. 76, виг) диаметр мембраны значительно увеличивается. Этот недостаток устранен в конструкции, показанной на рис. 76, д, где в качестве упругого элемента используется сильфон, соединенный со стеклянным корпусом прибора переходной втулкой из ковара. [c.97]

Если в какой-либо точке вакуумной системы припаять разрядную трубку, то ею можно пользоваться в качестве грубого индикатора вакуума. Разрядные трубки или разрядники могут иметь различные конструкции одной из наиболее удобных является стеклянная разрядная трубка, изображенная на рис. 6-33. [c.249]

Конструкция манометров Пирани схематически изображена на рис. 100, б. Проволочное сопротивление заключено в стеклянную или металлическую колбу, подсоединенную к вакуумной системе. Это сопротивление является одним из плечей моста Витстона. Другим плечом моста служит идентичная проволочка в аналогичной, но тщательно откачанной и запаянной колбе. Обе проволочки нагреваются от источника постоянного напряжения. Остальные сопротивления этой мостовой схемы служат для установки нулевого тока через амперметр после откачки колбы манометрической лампы по крайней мере до 10 мм рт. ст. При увеличении давления температура проволочки измерительного манометра падает по мере роста теплопроводности газа. В результате сопротивление этой проволоки уменьшается. Об изменении давления судят по величине тока разбаланса моста. Этот вариант измерений, известный как метод измерений при постоянном напряжении, часто используется в серийных манометрах. Область их применения лежит приблизительно от 10 3 до 10 i мм рт. ст. Другие типы манометров Пирани сконструированы таким образом, что температура измерительной проволоки в них поддерживается постоянной, а в качестве измеряемого параметра используется мощность, расходуемая на питание этой проволоки. Обычно рабочие характеристики манометров Пирани нелинейны и чувствительны к изменению температуры окружающей среды. Часто для уменьшения этого температурного эффекта проволочку компенсирующего сопротивления запаивают в трубку с вакуумом не хуже 10 o мм рт. ст. и помещают вместе с измерительным сопротивлением в одну и ту же колбу. Характеристики таких приборов, по-видимому, будут изменяться, если система будет часто заполняться гелием, поскольку гелий, проникая через стекло, постепенно ухудшает вакуум в трубке компенсатора. [c.322]

На рис. 4-33 показана одна из конструкций присоединения коваро-стеклянного перехода к вакуумной системе. Уплотнение достигается прижатием коваровой шайбы 5 к прокладке из тонкой алюминиевой фольги толщиной около 0,25 мм. Прижатие осуществляется с помощью шайбы специального профиля 4 и трубчатого болта 2. Герметизация токоподвода, изображенного на рис. 4-33,6, достигается с помощью свинцовых прокладок. Для изоляции ввода используются стек- [c.290]

Соединение газоразрядной трубки с вакуумно-циркуляционной системой полиэтиленовыми шлангами [397] облегчает фокусировку свечения катодов на щели прибора. Иногда вакуумно-циркуляционную систему заменяют простой продувкой газа с помощью форвакуумного насоса [702, а при небольших экспозициях работают без циркуляции газа П38]. Применение в газоциркуляционной системе насосов с высоким противодавлением типа ДРН-50 (20 мм рт. ст.) позволяет ускорить откачку системы при перезарядке катодов и уменьшает расход инертных газов [910]. На рис. 66 [386] и 67 [397] приведены конструкции стеклянн( й и металлической трубок, получившие наибольшее распространение. [c.181]

Уменьшить нестабильность разрядного тока манометра и еще более увеличить постоянную манометра удалось при рамочной конструкции электродов, исследованной в работе [74]. Корпус преобразователя 1 (рис. 5. 5), изготовленный из стали 1Х18Н10Т, является катодом. Анод 2 имеет форму рамки с квадратными ячейками, образованными натянутой вольфрамовой проволокой. Вывод анода сделан через стеклянный изолятор 3, защищенный от повреждения цоколем 6 Магнитное поле создается съемным магнитом 7. С вакуумной системой преобразователь соединяется при помощи патрубка 4 с накидной гайкой 5 и типового канавочно-клинового уплотнения. Для обезгаживания преобразователя его следует нагреть до температуры 450° С. [c.128]

На рис. 7.36 показано широко распространенное в вакуумной технике грибковое уплотнение. Эта конструкция обеспечивает надежное и легкоразборное вакуумное соединение труб диаметром до 30 мм. Особенно часто такой вид уплотнения применяют для присоединения к металлическим вакуумным системам стеклянных труб. Вставляемую в грибок 4 трубу уплотняют путем плотного прижатия к ней кольцевой резиновой прокладки 1, сжатой до известного предела гайкой 3 через промежуточное кольцо 2. При сжатии кольцевая резиновая прокладка деформируется, заполняя при этом все предоставленное ей пространство. [c.448]

Аппаратура для хлорирования воды сжиженным хлором (хлораторы). Впервые конструкции хлораторов были разработаны в 1910 г. в Германии. Первые отечественные хлораторы, появившиеся в 1928—1930 гг., относились к аппаратам напорного действия (хлораторы системы Б. М. Ремесницкого, Г. И. Бромлея и Л. А. Кульского). Общими недостатками хлораторов отечественного и зарубежного производства того времени являлись излишняя сложность конструкций (большое количество деталей, в том числе стеклянных), малая коррозионная стойкость металлических частей, наличие часто выбывающих из строя жидкостных измерителей (реометров) и пр. Поэтому в Советском Союзе наряду с усовершенствованием напорных хлораторов начали разрабатывать конструкции вакуумных хлораторов. [c.275]

Рис. 19.2.4. Стеклянная система напуска N2 в масс-спектрометр конструкции Зерцалова. 1 — дозирующие вентили, 2 — вымораживающая ловущка, 3 — вакуумный кран, 4 — адсорбционный насос, 5, 6 — вакуумные краны, 7 — пробирки для ампул с газом и металлическим грузиком, 8, 11 — съёмная вымораживающая ловушка, 9 — сосуд Риттенберга, 10 — датчик

Дьюары для сквид-систем должны быть достаточно прочными и в то же время легкими кроме того, к ним предъявляются строгие требования с точки зрения минимального и правильного использования магнитных и металлических деталей. Эти требования становятся еще более критичными, когда дело касается конструкций, находящихся вблизи приемных катущек магнитометра. В криогенных системах сквидов чаще всего используют неметаллические композиционные материалы из стеклянной, кварцевой или кевларовой ткани, пропитанной эпоксидной смолой. Но поскольку стеклопластик (композиционный материал из стеклоткани и эпоксидной смолы) парамагнитен, его не следует применять для изготовления каркасов измерительных катушек и сосудов для гелия. Иногда наружную оболочку дьюара и внутренний сосуд изготавливают, наматывая на болванку нить из стекла или синтетического волокна с одновременной пропиткой эпоксидной смолой. Более удобен и общепринят метод склейки дьюаров из стеклопластиковых пластин и труб с помощью эпоксидной смолы. Металлические детали делают из алюминиевых сплавов (6061), нержавеющей стали (321) и сплавов меди с никелем, бериллием или кремнием. Из этих материалов нержавеющая сталь обладает наименьшей теплопроводностью, но наибольшей остаточной намагниченностью. Поскольку эта сталь обладает также способностью сильно намагничиваться при сварке и пайке серебром, не рекомендуется помещать детали из нее в чувствительной зоне магнитометра вблизи сквида. Нержавеющую сталь часто используют для изготовления горловины дьюара, поскольку при этом существенно уменьшается поступление тепла и снимается проблема диффузии гелия в вакуумное пространство дьюара. Сплавы кремний - медь применяют при конструировании высокочастотных экранов и изготовлении сосудов для гелия там, где можно использовать зависимость электропроводности этих сплавов от состава. [c.174]

Ловушки и отражатели. Задержка молекул пара, проникающих в вакуумную камеру, должна быть достигнута без чрезмерного ограничения потока откачиваемого газа. При достаточно больших величинах быстроты откачки современных насосов ее снижение даже на 50% из-за уменьшения проводимости впускного отверстия допустимо. Для улучшения коденсации паров соответствующие улавливающие конструкции нередко охлаждают. На рис. 8 показана проходная стеклянная ловушка со спиральной гофрированной медной фольгой, сочетающая в себе относительно высокую проводимость с большой площадью внутренней поверхности и, следовательно, с большой эффективностью из-за частых столкновений молекул со стенками. Она без охлаждения достаточно эффективно задерживает пары масла и в небольших стеклянных системах позволяет поддерживать давление 10 мм рт. ст. [43]. На рис. 9 представлена схема ловушки для цельнометаллических систем с внутренним сосудом для жидкого азота. Ее недостатком является возможность конденсации жидкости на неохлаж-даемой стенке, откуда масло может мигрировать в вакуумную систему и снова испаряться. Эта опасность уменьшена в ловушке Дьюара с экраном (рис. 10), в которой охлаждаются все стенки. Скорости поверхностной миграции и повторного испарения при температуре жидкого азота пренебрежимо малы. [c.189]

Полностью прогреваемые системы. Эта категория включает в себя системы, сконструированные таким образом, что в них могут прогреваться не только корпус, но и базовая плата вместе с ее уплотнением, а также и все элементы, подсоединенные ниже этой платы . Основная трудность этой задачи связана прежде всего с прогревом соединений. Можно использовать стеклянные системы на основе спаев стекла с металлом или стекла со стеклом. Однако применение таких систем ограничено из-за относительно небольших характерных для них размеров и сложности процедуры их вскрытия и герметизации. Такие системы можно сделать также разборными, если использовать для уплотнения металлические прокладки, см. разд. 4Б, 3). Тип корпуса вакуумной камеры определяется в первую очередь выбором метода соединения. Паяные стеклянные соединения обусловливают использование небольших стеклянных колб или ламп, тогда как ка основе соединений с металлическими прокладками можно создавать универсальные металлические камеры больших диаметров (для исследовательских работ). Для отжига камера, базовая плита и все подсоединяемые к ней компоненты накрываются электрическими печами. В прогреваемых системах одинаково часто применяются как диффузионные, так и геттеро-ионные насосы. Варианты конструкций таких систем обсуждаются в работе Зафирополоса и де Теддео [297]. Использование диффузионного насоса в таких системах требует более тщательного устройства отражателей и ловушек, чем это требуется для стандартных оперативных на-пылительных установок. Для увеличения быстроты откачки и улучшения предельного вакуума широко практикуется дополнительная откачка с помощью криопанелей или геттерных насосов. Как оказалось, очень эффективным способом задержки обратной миграции масла из насоса является установка на высоковакуумной стороне колпака титано-геттерного насоса последовательно с цеолитовой ловушкой [298]. [c.299]

Конструкция вольтамперометрнческой ячейки хпирокого назначения долгое время оставалась неизменной. Она содержала стеклянный электролизер для анализируемого раствора и два электрода ИЭ-ртутный капающий КЭ) с естественным падением капли с периодом т и ЭС- ртутное дно . Аналитический сигнал в вольтамперометрии зависит от поверхности ИЭ. Поэтому важно, чтобы т было постоянным. Это обеспечивается тем, что система каплеобразования содержит сосуд из стекла или пластмассы, к которому подсоединяется узкая пластмассовая трубка длиной 20-50 см, оканчивающаяся капилляром с внутренним диаметром 40-80 мкм и длиной 90-150 мм. Сосуд укрепляют на штативе, систему заполняют ртутью марки Р1 или РО (вакуумной очистки), и под давлением ртути из капилляра появляются капли (рис. 4, а). При отсутствии или постоянном значении [c.9]

Первые отечественные хлораторы, появившиеся в 1928—1930 гг., были напорного действия (хлораторы системы Б. М. Ремесницкого, Г. И. Бромлея и Л. А. Кульского). Общими недостатками хлораторов отечественного и зарубежного производства того времени являлись излишняя сложность конструкций (большое количество деталей, в том числе стеклянных), малая коррозионная стойкость металлических частей, наличие часто выбывающих из строя жидкостных измерителей (реометров) и др. В Советс1 ом Союзе наряду с усовершенствованием напорных хлораторов начали разрабатывать конструкции вакуумных хлораторов. [c.247]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология