Течи, поиск в вакуумных системах

Последняя часть книги посвящена другим видам применения масс-спектрометрии — определение энергий связи атомов в молекулах, теплот испарения и сублимации, абсолютного возраста (в геологии), поиски течи в вакуумных системах и т. д. В отдельную главу выделены вопросы изотопного масс-спектрального анализа. [c.4]

Искровой разряд. Давление в диапазоне от 10 до 100 тор легко определить по окраске свечения электрического разряда в вакуумной системе, возбуждаемого при поднесении к стеклу катушки Тесла. Если в стекле имеется трещина, то искра будет проскакивать в нее. Это свойство катушки Тесла делает ее полезным прибором для поисков течей в вакуумных системах. [c.270]

Для улучшения предельного вакуума, создаваемого цеолитовыми агрегатами, промывают вакуумную систему газом, хорошо поглощаемым цеолитом, например сухим азотом. В этом случае парциальное давление неона и гелия уменьшается. Один из недостатков цеолитовых агрегатов — это низкая быстрота откачки по гелию. Это затрудняет поиск течей в вакуумной системе с помощью гелиевых течеискателей, так как парциальное давление гелия при откачке системы цеолитовым насосом быстро возрастает. Положительное качество цеолитовых насосов — получение чистых условий в вакуумных установках, т. е. отсутствие загрязнения объема парами масла [151]. [c.198]

Одна из причин неустойчивой работы течеискателя — это потеря чувствительности из-за ухода напряжения стабилизаторов. Поэтому при длительных поисках течи в вакуумных системах рекомендуется периодически проверять наличие воздушного пика гелия в приборе или, если возможно, включать калиброванную течь и, обдувая ее гелием проверять реальную чувствительность прибора. [c.232]

Для обдувания вакуумной системы гелием применяется специальный обдуватель, который соединяют с редуктором баллона с гелием длинным гибким шлангом. На конце шланга имеется небольшой кран, позволяющий по мере надобности прекращать подачу гелия. Если подачу гелия не регулировать, то будет происходить более быстрый, чем это требуется, расход газа. Кроме того, гелий может попасть в различные непроверенные места, где имеется течь, что значительно затруднит поиски и дезориентирует оператора. Обдуватель должен иметь наконечник длиной в 10—20 см и диаметром в несколько миллиметров. Это позволяет обследовать труднодоступные места. [c.240]

В технике течеискания используют также влияние кислорода и галогенов на эмиссию электронов из нагретой вольфрамовой нити и оксидных катодов . Присоединяя к вакуумной системе диод с вольфрамовой нитью или с оксидным катодом и следя за изменением тока эмиссии при обдувании кислородом отдельных мест установки, можно обнаружить течь. При поисках течей можно также пользоваться ионизационным манометром, используя его повышенную чувствительность к водороду [c.440]

При вводе в эксплуатацию высоковакуумных систем обычно сталкиваются с тем фактом, что быстрота их откачки значительно отличается от расчетной в худшую сторону, а требуемый вакуум не достигается. Эти симптомы свидетельствуют, как правило, о наличии в системе течей. Газовый поток в вакуум через узкие поры или каналы по своему механизму обычно бывает молекулярным или молекулярно-вязкостным, см. разд. 2Б, 5), гл. 1. И хотя количество натекающего газа относительно невелико, оно существенно меняет рабочие характеристики системы. Например, молекулярно-вязкостный поток атмосферного воздуха через канал диаметром 10 мкм и длиной 1 мм равен 5 10 3 мм рт. ст. л с [6]. Пусть быстрота откачки системы равна 500 л Б этом случае скорость натекания газа сравняется с быстротой его откачки при давлении 10" мм рт. ст. На практике из-за дополнительного выделения газа за счет десорбции получаемое предельное разрежение будет еще хуже. Для получения или восстановления оптимальных характеристик вакуумной системы необходимо выяснить наличие и точное местоположение течи с тем, чтобы ее можно было устранить. Существует целый ряд методов поиска течей. Подробный обзор этого вопроса может быть найден в литературе [325, 326]. [c.311]

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]

Наконец, высокую чувствительность течеискателей можно получить лишь при использовании правильной методики течеискания и оптимальных вариантов присоединения объектов. Наиболее распространенная схема течеискания предусматривает присоединение течеискателя к трубопроводу насоса предварительного разрежения вакуумной системы откачиваемого объема. При этом реальная чувствительность метода сильно повышается (см. 28), однако постоянная времени оказывается сравнительно большой. В некоторых случаях, особенно в. системах с применением сорбционных насосов, течеискатель подсоединяют непосредственно к высоковакуумной части установки. При этом работа без вымораживающей азотной ловушки крайне нежелательна, так как возможно загрязнение сорбционных насосов парами диффузионного масла. Во всех случаях нужно длину трубопровода к течеискателю делать возможно короткой и не прибегать к резиновым шлангам, газоотделение которых весьма велико. Методика течеискания довольно проста. Поиск течи ведут со сравнительно сильной струей обдувающего газа, начиная с предполагаемых мест течей вакуумной системы, расположенных в верхних частях, затем переходят к нижележащим участкам. Такое прави- [c.231]

Манометрический Применяется течеискатель, действие которого основано на изменении выходного сигнала манометрического преобразователя при проникновении пробного вещества через течь 10-"—10- Применяется для поиска негерметичных мест в вакуумных системах без количественной оценки течей [c.248]

Тепловой манометрический преобразователь обычной конструкции можно применить для поиска течи. Для этого между манометрическим преобразователем и вакуумной системой должна быть достаточная проводимость, чтобы при воздействии на негерметичное место пробным веществом последнее легко проникало в достаточном количестве и быстро заменяло воздух в объеме преобразователя. [c.252]

Следует заметить, что на показания измерительного прибора влияет не только проникновение пробного вещества, но и изменение давления воздуха в манометрическом преобразователе. Поэтому при поисках мест течи давление необходимо поддерживать на достигнутом уровне путем непрерывной откачки вакуумной системы. [c.253]

Отключение элементов системы. Если вакуумная система состоит из отдельных элементов, которые можно последовательно отключать от насоса с помощью вентилей, то элемент, дающий наибольшее натекание, обнаруживается по уменьшению давления за счет работы насоса при его закрытии. Этот способ только сужает район поисков течи и даже не позволяет отличить эффективную течь от действительной. [c.224]

Использование индикаторного газа имеет преимущество по сравнению с другими методами вакуумных испытаний. Газ легко поступает в систему даже через маленькие течи, и опасность засорения их в процессе поисков исключается. Подходящий газ выбирают таким образом, чтобы он не присутствовал в значительной степени в спектре фона. Он не должен также загрязнять систему или насосы и должен быть маловязким. Если течь найдена с использованием такого газа, то не требуется большого времени для его быстрого удаления из системы путем откачки. [c.495]

Масс-спектромет- рический Применяется течеискатель, действие которого основано на принципе разделения ионов разных газов по массам 6-Ю-ч—Ы0- Широко применяется для поиска весьма малых течей в вакуумных системах и элекгрозакуумных приборах [c.248]

И при совпадении осей труб часто бывает вполне достаточным наиболее простое устройство фланца. Простые фланцы с плоской поверхностью могут успешно применяться, если их поверхности могут быть стянуты с равномерной плотностью вокруг прокладки, смазанной смазочным маслом. Фланец с одной утопленной канавкой, в которую вставляют квадратную или прямоугольную прокладку, лучше, чем фланец с плоской поверхностью. Еще лучше держат ва-куумфланцы с двойной канавкой. Внутренняя прокладка обеспечивает герметичность против подсоса, а другая прокладка образует замкнутое пространство, которое может быть эвакуировано дополнительным вакуумным насосом между ними подают воздух при опрессовывании или пробный газ и отмечают реакцию вакууметра. Это, в частности, полезно при поисках течи в сложных системах с большим числом фланцевых соединений. [c.501]

Использование масс-спектрометров в качестве тече-искателей в вакуумных системах требует также повышенной чувствительности к парциальному давлению, т. е. способности замечать появление какого-либо выбранного компонента в присутствии относительного большого давления других компонентов газа. Это свойство связано с методикой поиска неплотностей с помощью обдувания вакуумной системы при работающем насосе тонкой струей контрольнЬго газа (тест-газа). При попадании струи газа на место неплотности в вакуумной системе сильно повышается парциальное давление контрольного газа, вызывая соответствующее возрастание величины ионного тока массы, специфической для этого газа. Такими новыми типами динамических масс-анализаторов, удовлетворяющих этим требованиям, являются омегатрон (ионно-резонансный масс-спектрометр), топатрон и фарвитрон. [c.29]

Идентификация вакуумных течей. Задача идентификации небольших течей в вакуумной камере усложняется обычно наличием так называемых виртуальных течей, также дающих вклад в атмосферу остаточных газов. Эти течи обусловлены небольшими объемами газа, захваченного в карманы внутри самой системы и медленно выделяющегося из них при снижении давления в камере. Источниками виртуальных течей могут быть глухие резьбовые отверстия с винтами, из которых газ просачивается в вакуум, некачественно выполненные спаи или уплотнения с двойными прокладками, а также другие детали элементов, изолирующие некоторый объем газа, связанный с высоким вакуумом через очень узкие отверстия. Ответственными за аномально высокое давление остаточных газов могут стать также и материалы, обладающие большой адсорбционной емкостью, например, смазка, активно сорбирующая газы, или пористые материалы, равно как и некоторые сорта керамики или дерево, случайно оставленное в системе. Подобно виртуальной течи могут действовать также вымораживающие ловушки, поскольку давление паров таких конденсаторов, как вода или Oj при обычных температурах вымораживания в условиях высокого вакуума становится уже существенным [227, 228]. Поиск действительной течи при наличии в системе виртуальных источников может оказаться очень продолжительным и безуспешным. Таким образом, первоочередной задачей поиска является обнаружение именно виртуальных течей. К сожалению, проблема разделения течей является очень трудной. Для выделения вкладов конденсируемых и обычных газов иногда полезно внимательно просле- [c.311]

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]

Более универсальным является метод поиска течей, основанный на локальном обдувании снаружи корпуса пробным газом (или промыванием пробной жидкостью) и наблюдении изменения давления внутри системы с помощью теплового манометра (термопарного) или термометра сопротивления. Когда пробное вещество попадает в площадь течи, состав газа внутри вакуумной системы быстро изменяется, что отражается на показаниях манометра. Как оказалось, для поиска течи этим способом пригодны быстро проникающие в небольшие поры газы, такие как водород, гелий, двуокись углерода и бутан. Теплопроводность этих газов отличается от того же паралтетра обычных остаточных газов настолько, что их попадание в систему вызывает заметное изменение показаний манометра [327]. [c.312]

Искровой Применяется течеисхатель, действве которого основано на проникновении маломощного искрового разряда внутрь откачиваемого стеклянного сосуда через течь МО- Применяется для поиска течей в стеклянных вакуумных системах [c.248]

Чем сложнее устройство вакуумного перегонного прибора, тем больше возможность течн. Системы, которые смонтированы на фланцах, металлических сварных швах, вращающихся затворах и т. п., редко бывают абсолютно герметичными. Воздух обычно проникает в систему в некотором количестве, которое зависит 1) от степени достигнутой герметичности и 2) от равновесия между производительностью насоса и скоростью подсоса. Одним из больших затруднений в работе с вакуумным оборудованием является частая необходимость поисков течи, сильно затрудняющая работника. Однако имеются различные зарекомендовавшие себя методы решения этой проблемы и полезные приборы, которые могут сократить часы, проходящие в бесплодных поисках. Если только возможно, в систему следует создать давление, найти места сильной утечки и заделать их до эвакуирования. [c.496]

Обычно отверстия течей столь малы, что их невозможно обнарулшть на глаз. Даже сравнительно крупная течь (В=10 л-мтор/сек) имеет пропускную способность С=1,3-10 л/сек, что ориентировочно соответствует условному диаметру отверстия порядка 10- мм. Природа течей различна это могут быть трещины, поры, неплотности в сварных швах, складки резины в уплотнениях, даже диффузия газа через толщу материала. Методы течеискания могут быть вакуумными и невакуумными в зависимости от состояния системы во время поисков течей. Невакуумные методы требуют перерыва в нормальной работе системы. Большинство методов течеискания основано на избирательной способности некоторых устройств реагировать на пробные газы. Когда пробный газ проникает в течь, индикатор дает сигнал. Наиболее совершенны масс-спектрометрические тече-нскатели, выделяющие пробный газ на фоне воздуха. [c.130]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология