Натекание 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]

Образование загрязнений может быть различным в зависимости от взаимных физико-химических свойств испаряемых веществ и остаточных азов. Главная причина удержания атомов газа в пленке чаще всего объясняется наличием валентной связи между атомами вещества и газа. Если, например, испаряемый металл или отдельные компоненты сплава способны образовывать с остаточными газами химические соединения, то часть слоя может совершенно потерять признаки металла и не проводить тока. Это говорит о недопустимости эксплуатации установок с заметным натеканием вакуумной системы, в которых для поддержания требуемого вакуума применяют насосы с высокой производительностью. Хотя формально испарение при этом происходит при требуемом вакууме, постоянный подсос атмосферных газов приводит к непрерывному поглощению их металлическим конденсатом, образующим пленку [14]. [c.47]

Если все же быстрота натекания вакуумной системы превышает допустимую, то необходимо отыскать негерметичное место и устранить натекание. [c.255]

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]

Второй способ наполнения приборов газом более надежен, так как при отсутствии натекания вакуумной системы при помощи достаточного числа промывок можно добиться разбавления оставшихся в приборе вредных газов до такого низкого парциального давления, какого путем самой тщательной откачки добиться вообще невозможно (см. 9-14). Помимо этого, сама по себе операция промывки, даже при многократном ее повторении, все же занимает очень мало времени по сравнению с тем временем, которое необходимо для тщательной откачки. [c.315]

Вакуумные системы любого типа имеют некоторые участки, недостаточно надежные в отношении герметичности. В первую очередь это места соединений отдельных элементов. Вероятность натекания вакуумной системы в местах соединений объясняется тем, что при работе они подвергаются механическому или температурному воздействию. Даже если все соединения выполнены достаточно тщательно, остается опасность, что участки, которые не подвергались опасному воздействию, могут иметь дефекты, не заметные на глаз, но являющиеся местом входа натекающего в систему атмосферного воздуха. Признак большой течи в вакуумной системе - невозможность создания требуемого вакуума. [c.80]

Кривые увеличения давления со временем при длительном изолировании вакуумной системы от насосов дают представление о том, вызвано ли увеличение давления лишь истинными течами (прямолинейная зависимость 1, рис. 1-2), одними лишь кажущимися натеканиями (участок насыщения — кривая 2) или сочетанием истинных и кажущихся течей (кривая 3). Измерения необходимо продолжать (особенно в случаях 2 и 3) до тех пор, пока форма кривой не определится. Первый участок кривой 3 указывает на существование течей двух типов, а угол наклона последующего прямолинейного участка дает величину скорости натекания (см. табл. 1-3) на единицу объема Ар/Л/. Таким образом, скорость натекания Qr, в испытуемый объем выражается как [c.11]

Во всякой вакуумной системе всегда имеется ряд участков, наименее надежных в отношении герметичности. К таким участкам в первую очередь относятся места соединений отдельных элементов вакуумной системы. Большая вероятность натекания вакуумной системы в местах соединений объясняется тем, что для их выполнения приходится прибегать или к механическому, или к температурному воздействию. Но если даже все соединения выполнены достаточно тщательно, все же остается опасность, что и в тех участках системы, которые не подвергались опасному воздействию, могут оказаться дефекты, совершенно не заметные на глаз, но в то же время являющиеся местом входа натекающего в систему атмосферного воздуха. [c.251]

В вакуумной системе масс-спектрометра обычно присутствуют остаточные газы. Основные причины их образования следующие газовыделение из раскаленного катода и материалов вакуумной системы, натекание воздуха вследствие недостаточной герметичности системы, химическое взаимодействие анализируемых веществ со стенками прибора и обратная диффузия в высоковакуумную область эвакуируемых газов и паров. [c.43]

Все рассмотренные положения относились к установившимся системам, в которых давление в каждой точке системы не изменялось во времени. Однако в вакуумной технике не меньшее значение имеют расчеты времени откачки системы или времени повышения давления до заданного значения при напуске в нее газа. В такие периоды давление в любой выбранной точке системы непрерывно изменяется. Зная закономерности откачки газа из системы, можно подсчитать продолжительность откачки и в зависимости от этого выбрать соответствующие средства откачки. Далее под названием насос подразумевается насос любой конструкции или ловушка, или отверстие, характеризующиеся скоростью откачки 5] при давлении у входа в насос рь Если в камере находится газовая смесь, то рассуждение следует вести для парциального давления рассматриваемого газа. Пусть пропускная способность трубопровода равняется Ь S — скорость откачки у входа в откачиваемый объем р-—давление в этом объеме ро—предельное давление, до которого может происходить откачка. Величина ро зависит от типа применяемого насоса и от натекания во всей системе. Натекание происхо-.дит через неплотности в аппаратуре, а также за счет десорбции внутренних поверхностей и выделения воздуха из жидкостей и твердых тел, находящихся внутри вакуумной системы. [c.59]

Внутри вакуумной системы во время откачки непрерывно выделяется, какое-то количество газа, т. е. создается дополнительный поток. Количество газа, выделяемого стенками вакуумной системы и телами, находящимися внутри системы, определяется в тех же единицах, что и поток газа (см. главу II, раздел 1). Если выразить поток в весовых единицах, то одинаковая величина потока для разных газов будет соответствовать различной величине натекания. В то же время одинаковый поток для разных газов содержит одно и то же количество молекул, так как одинаковые объемы различных газов при одном и том же давлении. содержат одинаковое число молекул. [c.66]

За единицу натекания обычно принимается величина 1 лмк/сек, т. е. величина натекания,- равная 1 л/сек нри давлении в системе 1 мк или 10 мм рт. ст. Величина допустимого натекания зависит от технологических требований к аппарату, от объема вакуумной системы и от производительности откачивающих аппаратов. [c.536]

Если внутри вакуумной системы находится под повышенным давлением углекислый газ, а указателем служит аммиак, или наоборот, то место натекания можно обнаружить, так как вблизи него образуется дым. Чувствительность этого метода примерно такая же, как и метода мыльной пленки. [c.537]

В отличие от динамических систем статическая вакуумная система характеризуется очень низкими скоростями натекания и газоотделения. [c.8]

Стационарным процессом откачки вакуумной системы называют такой процесс, при котором давление в любой точке, несмотря на откачку, сохраняется неизменным во времени (убыль газа из сосуда восполняется за счет натекания или газоотделения). [c.13]

В вакуумной системе масс-спектрометра обычно присутствуют остаточные газы, образующиеся при газовыделении из раскаленного катода и материалов вакуумной системы, натекании воздуха вследствие недостаточной герметичности системы, химическом взаимо- [c.28]

Количество газа, проходящего через отверстие в единицу времени, характеризует пропускную способность з частка соединения в случае, если поток возникает между двумя частями вакуумной системы, или величину скорости натекания, когда поток газа проходит из окружающего пространства внутрь вакуумной системы. [c.8]

Скорость натекания выражается в л-мм рт. ст. сек (см. приложение А-3). Скорость натекания в вакуумной системе или камере иногда выражается косвенно по увеличению давления за определенный промежуток времени (при известном объеме камеры) или как время, необходимое для натекания в вакуумную систему известного объема определенного количества газа. В табл. 1-3 приведены сведения об изменении давления внутри вакуумной системы [c.9]

После испытания всей вакуумной системы необходимо снять кривые роста давления в ее отдельных изолированных частях — это позволяет обнаружить места натекания. При этом нет необходимости перемещать вакуумметр, используемый при измерениях, а достаточно лишь снять кривую сначала для той части вакуумной системы, которая присоединена к манометру, а затем последовательно открывать по одному все затворы. Таким образом, последовательно снимаются кривые при возрастающих объемах вакуумной системы. Произведения тангенсов угла наклона отдельных кривых на соответствующие им объемы показывают, в какой части (или частях) вакуумной системы имеются течи. [c.11]

Герметичное соединение характеризуется тем, что в нем нет таких течей, которые можно обнаружить с помощью весьма чувствительного прибора (например, гелиевого масс-спектрометра), в то время как вакуумноплотным считается такое соединение, натекание через которое не превышает заданный уровень. Максимальная величина натекания (разд. 1, гл. 3), допускаемая в каждом отдельном случае, определяется либо предельным разрежением, которое должно быть достигнуто в вакуумной системе, либо допустимым увеличением давления (см. рис. 1-2). [c.16]

В динамической вакуумной системе (разд. 1, 1-3) допустимая удельная скорость натекания q 16 [c.16]

Предполагается, что кажущееся натекание (разд. 1, 1-3) незначительно, как, например, в вакуумной системе после ее тщательного обезгаживания. [c.16]

На рис. 4.2.1 приведена блок-схема масс-спектрометрического прибора 3-5]. Назначение первых двух элементов этой схемы и натекателей — создание направленного пучка ионов с минимальными углом расхождения и разницей энергии для ионов с данным отношением т/е. В анализаторе сформированный ионный луч тем или иным способом разлагается на составляющие по т/е, интенсивность которых затем и регистрируется. Рабочее давление во всех этих блоках прибора различается на много порядков величины, и для обеспечения нужных давлений служит вакуумная система. При этом рабочее давление в системе напуска колеблется в диапазоне 1,5 ч-350 Па, давление в ионном источнике не превышает 1,5 мПа, а в анализаторе и приёмнике ионов — 0,15 мПа. Кроме того, при подготовке прибора для проведения анализа ионный источник, анализатор и приёмник ионов откачиваются до остаточного давления 1,5-ь 15 мкПа (часто — с прогревом ) для минимизации последующего рассеяния пучка ионов и фона прибора от остаточных газов. Натекатели 6 обеспечивают контролируемую скорость подачи газа в ионный источник и анализатор. При этом по типу натекателя, установленного между системой напуска и ионным источником приборы подразделяются на химические (отечественная маркировка — МХ) и изотопные (МИ). В приборах типа МХ реализуется молекулярный режим натекания газа, когда скорость натекания компонентов газовой смеси не зависит от её состава, в приборах типа МИ — вязкий режим, при котором скорость натекания компонентов смеси зависит от её вязкости и, следовательно, состава. [c.90]

Все вакуумные системы содержат насосы, некоторые потому, что этого требует их конструкция, а другие потому, что без них трудно обойтись. Приспособ.ления для регулируемого натекания в диффузионные насосы относятся к первому типу. Ионизационные манометры, используемые в качестве измеряющих давление [c.221]

Высоковакуумный адсорбционный насос, как и любое другое средство откачки, работает в динамической вакуумной системе, характеризующейся некоторой величиной газовыделения или натекания. Опыты показыва- [c.37]

Сущность способа заключается в следующем вакуумная установка или часть ее изолируется от насоса соответствующим клапаном, задвижкой или крапом, и при помощи какого-либо манометра измеряется быстрота возрастания давления в изолированной части. Понятно, что при этом предпочтительнее пользоваться манометром непрерывного действия, например ионизационным манометром, нежели манометром разового действия, вроде манометра Мак Леода. Тип измерительного прибора определяется областью давлений, в которой производят измерения. Так, например, если давление в установке не опускается ниже 100 [х Hg и включать пароструйный насос нельзя, то измерять возрастание давления можно теплоэлектрическим манометром Пирани, термопарным манометром или компрессионным манометром соответствующего типа. Прежде всего следует отключить вакуумную установку от насоса и измерить быстроту возрастания давлепия. Если полученная величина мало отличается от нормы для вакуумно-плотной системы (предполагается, что эта норма известна) или достаточно мала, чтобы обеспечить в данной установке при данном насосе нужное давление, то это указывает не на течь в установке, а на плохую работу пасоса или на наличие в нем течи. Предположим, что быстрота возрастания давления указывает на наличие течи в самой вакуумной установке. Тогда можно определить приблизительную величину натекания с.ледующим образом пусть вакуумная установка имеет объем 1000 л и скорость возрастания давления равна 5 [Л Hg за 10 сек при начальном давлении 100 [л Hg. Тогда общее натекание равно около 500 микрон-л/сек. Это, конечно, значительно превышает нормальное натекание вакуумно-плотной системы. Знание общего натекания установки позволяет при испытании отмечать главные течи. [c.208]

Для любой вакуумной установки одной из важнейших характеристик является то предельное давление, которое может быть в ней достигнуто. Минимальное давление в вакуумной системе при отсутствии натекания или газовыделения определяется предельным давлением самого насоса. [c.66]

Скорость откачки — важнейшая характеристика любого вакуумного насоса, определяющая давление в динамической вакуумной системе. По мере увеличения количества откачанного газа предельное давление адсорбционного насоса повышается. Если в вакуумной системе имеется натекание, то давление над адсорбентом (см. гл. И) значительно превышает равновесное при одинаковой величине адсорбции. [c.91]

При использовании метода постоянного давления фактически измеряют максимальную скорость откачки насоса при данном натекании, в то время как следует изучать стабильность скорости откачки при длительной работе насоса в динамической вакуумной системе. [c.91]

Читателю полезно проведение некоторых дальнейших аналогий между вакуумными и электрическими системами. Он найдет, что почти все вакуумные явления имеют электрические аналогии. Эти аналогии легко найти для таких явлений, как разность давлений, создаваемая в вакуумном насосе, неизменное атмосферное давление, натекание в различных частях вакуумной системы и т. д. [c.22]

При промывке прибора аргоном интенсивность пика, отвечающего ионам с массой 71 в спектре изопонанола уменьшалась в 1,5—2 раза, а при откачке аргона опять возрастала (рнс. 15). Иная картина наблюдалась при промывке вакуумной системы масс-спектрометра водородом (рис. 16). При натекании последнего в ионный источник возрастал пик, на [c.46]

Условия работы печи будут нормальными, если перед каждой плавкой определяется натекание и все возникающие неполадки устраняются своевременно. Поэтому в вакуумной системе (рис. 7-23) перед форвакуумным насосом обя-зателен патрубок для присоединения течеискателя. Обычно используют вакуумно-атмосферный тече-искатель типа ВАГТИ-4 и в случае необходимости гелиевый течеиска-тель ПТИ-7. Термопарные и ионизационные датчики для измерения вакуума должны быть установлены на всех отсекаемых затворами и вентилями узлах системы, что значительно упрощает наладку и проверку ее. Рекомендуется для текущих измерений вакуума, кроме испытательных датчиков, устанавли- [c.215]

Аппараты в производствах натрия и калия снабжены системами автоматического регулирования и контроля производства, что устраняет участие человека в их обслуживании, а системы сигнализации своевременно оповещают о нарушениях режима. Температура в обогреваемых аппаратах регулируется автоматически в заданных пределах с помощью электронных приборов, имеющих позиционные регуляторы. Аппараты, баки, хлоропроводы, а также связь между помещениями, например залами электролиза, контрольно-измерительных прибО ров и электростанцией, оснащены системами сигнализации, которые оповещают об аварийном ладении давления хлора в магистральном хлоролроводе при разгерметизации последнего о величине разрежения во внутрицеховом хлоро-проводе о нарушении давления в вакуумной системе отгонки калия, осуществляя одновременно автоматическое натекание инертного газа в систему. Автоматической сигнализацией снабжены все вентиляционные устройства, которые немедленно сообщают о нарушении ее работы. Осуществляется сигнализация верхнего уровня натрия и калия в вакуум-ковшах, контейнерах и рафинерах о повышении температуры воды и прекращении ее протока через холодильники анодных блоков электролизеров натрия о нарушении в процессе электролиза и необходимости аварийного отключения амперной нагрузки с серии электролизе ров. На аппаратах, в системе непрерывной дистилляции свинцово-калиевого сплава, в которые сливается калий, установлены следящие радиационные уровнемеры, а барометрические трубы, подающие богатый свинцово-калиевый сплав в дистилляционную систему и отводящие кубовый сплав, оснащены ультразвуковыми приборами. Эти приборы позволяют непрерывно показывать содержание калия в движущемся по трубам свинцово-калиевом сплаве в замкнутом контуре системы. В производстве калия установлены течеискатели, которые обнаруживают место натекания в вакуумную систему дистилляции. [c.254]

Как натекание газа через стенки вакуумной системы и через уплотнения в местах соединений, так и газоотделепие (десорбция) зависят от материалов, из которых изготовляете аппарат. [c.536]

Нужно учесть, что при работе промышленных вакуумных аппаратов непрерьнзно производится откачка воздуха вакуумными насосами, т. е. здесь мы имеем дело с. динамической вакуумной системой. Величина натекат ия должна быть выбрана таким образом, чтобы принятая система насссов успевала откачивать натекающий в систему газ. При очень больших объемах аппаратов достижение малых значений натекания представляет значительные трудности и обходится дорого. Жесткий режим натекания может быть оправдан только при необходимости получения очень низкого давления, где большое значение приобретает десорбция газов внутри самой вакуумной системы. [c.536]

Две оди1 аковые манометрические лампы включены в два плеча моста, 10 одна из их присоединена к вакуумной системе через охлаждаемую ловушку. Если смачивать систему с наружной стороны спиртом, ацетоном, бензином, водой, то в систему, а следовательно, и в баллон лампы, не имеющей ловушки, будут попадать пары этих веществ, проходящие через неплотности в вакуумной системе, и равновесие моста нарушится. Методом дифференциального манометра сопротивления может быть обнаружено натекание до 1 10 лмк/сек. Этот метод использован в портативном течеискателе Т1П-49. [c.539]

За единицу натекания принимают 1 л сек при давлении I -10 мм рт. ст. Чтобы установить места течи в вакуумной системе, применяется метод опрессовки трубопроводов. В испытываемой системе создают давление от 1,5 до 3 ати н промазывают места соединений мыльным растдаором или препаратом ОП, который дает большое вспенивание. [c.89]

Метод пробного газа. Существует несколько методов точного определения места натекания, отличающихся высокой чувствительностью во всех этих методах используются различные пробные газы (или жидкости). При этом пробный газ (или жидкость) проникает через течи внутрь исследуемой части вакуумной системы, где и обнаруживается (либо вакуумная система заполня- [c.11]

В изолированных вакуумных сосудах (или статических вакуумных системах) допустимая удельная скорость натекания зависит от допустимого увеличения давления в единицу времени йр1Ш (см. табл. 1-3), объема сосуда V и длины уплотнения Ь [c.16]

Регулируемый натекатель (рис. 6-114) содержит стеклянную трубку 1, нижний конец которой запаян второй конец трубки соединен с вакуумной системой, в которую нужно напустить газ. На трубке имеется продольная трещина 2. Трубка 1 герметично соединена с трубкой 3 с помощью притертого шлифа или резиновой прокладки. Трубка 3 заполняется ртутью, причем уровень последней может изменяться путем сжатия резинового контейнера 4 с помощью зансима 5. Газ поступает через отросток 6 и заполняет пространство между трубками 1 л 3. Когда ртуть опускается так, что над ее поверхностью оказывается часть трещины 2, то через последнюю напу-скае.мый газ проникает внутрь трубки 1, причем скорость натекания зависит от длины участка трещины, расположенного над уровнем ртути. [c.399]

В игольчатом затворе нужная величина пропускной способности устанавливается с помощью рычажного устройства. Для точной регулирсвки величины пропускной способности рекомендуется последовательно соединить два ггольчатых затвора, расположив между ними небольшой промежуточный объем. Это дает возможность избежать затруднений, связанных с явлением гистерезиса. Это явление часто возникает при использовании игольчатого затвора для регулирования потоков газа весьма малой величины (З- Ю- л-мкм рт. ст. сек). При применении двух последовательно соеди ненных затворов один из них устанавли вают па более зысокое значение пропуск ной способности, чем это необходимо тре буемая величина натекания устанавливает ся с помощью второго затвора. Этим способом возмокно напускать газ внутрь вакуумной системы при давлении 10 — 10" мм рт. ст., причем воспроизводимость величины образующегося внутри системы давления поддерживалась в пределах 10—20%. [c.406]

При известной величине натекания динамическое давление в вакуумной системе с адсорбционным насосом можно вычислить по адсорбционным характеристикам сорбента [17]. Для квазистационарного режима адсорбции изменение давления во времени определяется формулой (50). Величина ро представляет собой достигнутое предельное давление насоса перед созданием натекания. Значение рвх= 1Рвх определяется пропускной способностью Рвх насоса (входное отверстие фланца 10—1547 145 [c.145]

В дальнейшем станет ясно, что некоторые из этпх способов подходят только для довольно ограниченного диапазона дав.лений, а другие могут быть использованы практически при всех давлениях, встречающихся в вакуумной практике. Прежде чем перейти к обсуждению каждого из этих способов, необходимо сказать несколько слов о требованиях, предъявляемых к идеальному способу определения течей. Такой способ должен обеспечивать измерение как общего натекания, так и величины каждой отдельной течи быстрое обнаружение течей нри незначительном времени их закрытия он также должен иметь высокую чувствительность, обладать возможностью использования в любой вакуумной системе без потери вакуума. Необходимое оборудование должно быть прочным, недорогим и удобным в работе. Очень желательно далее, чтобы этот метод базировался на избирательном приборе, т. е. чтобы прибор давал почти нулевой отсчет для воздуха и остаточных газов и реагировал бы только на пробное вещество. В дальнейшем мы увидим, что этим требовапиям больше всего удовлетворяет способ определепня течей с помощью так называемого гелиевого течеискателя . [c.205]

Второй метод определения чувствительности при помощи калиброванной течи иначе называется динамическим . Представим себе, что сделана весьма малая течь, например при помощи сплющивания куска медного капилляра. Откалибровать ее можно, присоединяя к манометру и измеряя быстроту повышения давления. Если величина натекания равна А см /сек, то поток через щель равен 760 лткрон-л[сек. Лучше всего проводить калибровку непосредственно по гелию, так как при применении воздуха надо вводить поправочный коэффициент, взятый из фиг. 89. Затем этот натекатель можно присоединить к той же вакуумной системе, к которой присоединен течеискатель. Тогда, если — быстрота откачки насоса этой системы при давлении Р, общее количество газа— РЗ микрон-л/сек, то отношение смеси гелия и воздуха составит 760 А1Р8. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология