vákuum technológia
cikkek listája # 150; 5 légköri nyomáson.
Titán getter szivattyúk. A kezdeti szakaszban a gyártási elektronikus csövek szivattyúzás után további nyomáscsökkenés a henger már leforrasztott használt „getter” - film kémiailag aktív anyagok, mint például a bárium, amelyek kémiailag kötődnek a molekulák a levegő, érintkezésbe lép velük. A három említett pumpáló alapuló eljárások folyamatos aktualizálása getter. A getter anyag titán. Az egyik típusú szivattyú van letétbe bepárlással titánhuzalt szolgáltatott arra a helyre való érintkezés forró felületet. Inert gázok, például argon vagy hélium, gyengén szívódnak frissen képződött titán fólia, ha azok nem előre-ionizált atomok. Ahhoz, hogy a ionizációs elektródák, mint az elektródok a ionizációs szelvény (cm. Alább). Ezeket a szivattyúkat az az előnye, hogy nem kell fényvisszaverő és hűtött csapdák; Ehhez csak az szükséges forgási előre vákuumszivattyú.
Ion szivattyúk. Az ion-szivattyú kamra közvetlenül csatlakoztatható az extraktorba mennyiség. Emittált elektronok a katód izzólámpa vagy eredő statikus kisülés ionizálódnak gázmolekulák ütközések velük. -ionok által az elektromos mező, hogy a kollektor és kötődnek a felülethez. Két kötési mechanizmus: néhány ionok adszorbeált a kollektor felületén, míg mások kémiai reakcióba lépnek a rezervoár anyag, alkotó stabil vegyületek. A reaktív gázokat egyaránt hatásosak mechanizmusok és inert - csak az első. Kollektor felülete legtöbb ionpumpák borított titán. Hatása alatt ionok bombázzák a kollektor és a felülete permetezzük, úgy, hogy a folyamatosan nyitva friss réteg titán, kötődni képes ionok reaktív gázok.
Ion szivattyúk szivattyúzási sebesség 1000-10 000 l / s. Mivel ezek a szivattyúk nincs munkaközeg hozzájárulnak sokkal kevesebb szennyezést, mint a legjobb diffúzió. A hátrányok azok tulajdonítható, hogy a reaktív gázokat kiürítették gyorsabban inert, és adja vissza egy kis részét a kinyert gáz.
Cryoadsorption szivattyúk. Az ilyen típusú pumpák vannak, a hatás, csapdák zeolitokkal - porózus szorbensek elnyelő gáz molekulák miatt fizikai adszorpció hűtés; igényelnek jelentős mennyiségű folyékony nitrogén. Azonban cryosorption szivattyúk lehetővé teszi a szivattyúrendszer légköri nyomáson körülbelül egy milliomod azt. Egy ilyen szivattyú is elegendő hő eltávolítására őket evakuálták gáz, és ez ismét üzemkész.
Mérési alacsony nyomás
Hagyományos nyomásmérő, például folyadék nyilvánvalóan nem elég érzékeny vákuum berendezések. ahol a nyomás gyakran megegyeznek, mondjuk, egy milliomod milliméter vízoszlop. Ehelyett használják a különböző vákuum mérők (mérők), alapuló különböző fizikai elvek. Ugyanakkor szinte mindegyik nem „abszolút” eszközök, azaz, kell kalibrálni. Leggyakrabban, kalibrálásához vákuum szelvények használt egyszerű higanyos manométerrel. javasolt 1874-ben G.Mak-Leod. A kompressziós McLeod szelvény (ábra. 5) van egy üveggömböt ismert térfogatú, amelyek összekötik az első csövet egy a vákuumos rendszerrel. hogy töltse meg a gáz, amelynek nyomása kell mérni. Ezután, szintjének emelése higany a csőben, ezen ismert mennyiségű gáz van vágva, és tömörített a kapilláris egy sokkal kisebb térfogatra, amelyben a gáz nyomása jelentősen megnövekedett. A nyomásmérő úgy van kialakítva, hogy a végső nyomás mérhető a különbség a magasból a higany kapilláris csövek C és D, és ezt az értéket együtt az értékeket a kezdeti és a végső térfogat lehetővé teszi, hogy kiszámítja a kezdeti nyomást. A térfogat arány (préselés előtt és után) lehet elég nagy ahhoz, hogy mérni a légköri nyomás a sorrendben 10-8.
Ábra. 5. McLeod gauge. Amikor felemeli a konténert a higany kis mennyiségű gáz lépett át a csövön egy, és van vágva az expanziós préseljük a bal oldalon. sűrített gáz nyomást mérjük a különbséget a magasban a higany kapilláris oszlop C és D
McLeod mérőeszköz számára kényelmetlen egy üzemi nyomás mérések vákuumban rendszerek technológiája. Ehhez a leggyakrabban használt hőelem vákuumot. Pirani mérők (műszerek rezisztencia) és a különböző kiviteli alakjai az ionizációs szelvény. Hőelem mérőeszköz méri a hőmérsékletet a forró találkozásánál a hőelem (vákuumban), a hevített az állandó erő. A hőmérséklet a csomópont (és ennélfogva a hőelem EMF) függ a gáz nyomása, mivel a hővezetés függ a nyomás. A Pirani méretű vezetéket alkalmazunk, rögzített henger csatlakozik a rendszerhez, amelyben a nyomás mérendő. A huzalt fűtése a jelenlegi, és egyszerű elektronikus áramkör méri az ellenállást. Az ellenállás hőmérsékletétől függ a huzal, és mivel a hőveszteség a huzal függ a gáz nyomása a hengerben, egy kimeneti egység rezisztenciát mutató, lehet végzett egységekben nyomás. Mint a hőelem szelvény egy külön skála minden gáz.
Ionizációs mérők ionizálja a gáz, összegyűjtjük a pozitív töltésű ionok és az ion áram mérése; Ez az áram az intézkedés a teljes nyomás a rendszerben. Háromféle ionizációs szelvények leírását a továbbiakban különböző ionizációs módszer.
A trióda ionizációs szelvény három elektródával, az elektródák az ilyen e-trióda csöves. A katód izzószál elektronokat kibocsátani, amelyeket gyorsított a többi elektród tartjuk pozitív potenciálja kb. 150 V. Úton az elektróda, az elektronok ütköznek gázmolekulák és ionizálódik néhány közülük, verte őket, hogy az elektronok és ezáltal átalakítja a pozitív ionok. A pozitív ionok gyűjteni harmadik elektródot, amelynek lehetséges negatív; Az elektróda áram olyan intézkedés a sebessége a ionok kapott. A állandó áramerősséggel elektron emisszió a katód arányos a sebességgel ionképződést gáznyomás. Mérőeszközök ilyen típusú speciális kialakítása lehetővé teszi, hogy az intézkedés a nyomás a mintegy 10 # 150; 15 atmoszférikus nyomáson. Ezt a nyomást az átlagos szabad úthossz molekulák (közötti ütközések) a sorrendben 100 000 km.
Az elektromos-mágneses vákuumnyomás „hideg” katód és az anód helyezzük egy mágneses mezőben. A szabad elektronok a gáz mindig következtében képződött véletlenszerű mozgása molekulák vonzott az anód a kis méretek, de a mágneses mező hatására azok girát az anód körül. Szembesülve a gázmolekulák, ők ionizálja a részükről. Hozzájuk társul az elektronok által kibocsátott ionizáló, és végül eljut az anód; áram pozitív ionok a katódon mértékeként szolgál a nyomás.
A ionizációs szelvény a harmadik típusú gáz molekulák ionizálja alfa által kibocsátott részecskék egy radioaktív izotóp, egy kis mennyiségű, amely kerül egy mérőeszköz fejét. A képződési sebességét alfa-részecskék állandó, és ezért a számát ionizált molekulák bármely gáz belépő ion kollektor egységnyi idő arányos a gáz nyomása.
Mivel a különböző gázok különbözőképpen hajlamosak ionizációs, ionizációs nyomásmérők szükségessé külön kalibrálást minden gáz. Ami az ipari termelés, ezek a különbségek nem veszik figyelembe.
Működési elv. Amikor a folyadék (vagy gáz) átfolyik a csövön, amelynek egy szűkülettel, a nyomás a restrikciós alacsonyabb, mint a többi, a cső (amikor az áramlási sebesség a szűkület eléri hangsebesség). Ezt először létre az olasz fizikus Dzh.Venturi (1746-1822), aki után nevezték a készülék, mely ezt a jelenséget. Ha a kötet szivattyúzzák csatolt a cső a ponton a szűkület, a gáz át onnan a kisnyomású területet jet és magával ragadott folyadékot.
Gőzborotvával kidobók. Egy egyszerű laboratóriumi „víz” szivattyú evacuates levegő keresztül áramló víz a csövön keresztül a szűkület. Az iparban széles körben elterjedt gőzsugárszivattyúkból ahol a munkaközeg a vízpára. Az ilyen gőzsugár ejektorok használják a legkülönbözőbb alkalmazások igénylő alacsony hőmérsékleten és nyomáson. Ipari termel gőzborotvával kivető különböző méretű különböző számú lépést, amely lehetővé teszi a szivattyú a ipari méretekben folyadék és gázok folyamat eszközök, miközben a csökkentett nyomás bennük. A fő előnye az ilyen szivattyú kialakítása egyszerű, gyakorlatilag nincs szükség a javítási és karbantartási, magas termelékenység, a jó vákuum tulajdonságai, alacsony fogyasztású és alacsony költségek mellett. működő vákuum tartományban atmoszferikus nyomáson 10 # 150, 4 külső és alatt. Reakcióvázlat egyszerű ipari gőz kidobó tervezési ábrán látható. 6.
Ábra. 6. gőz kidobó ipari szivattyúzás. Munka gőzt a csövön keresztül S belép az N fúvókát alkotó nagy sebességű sugárban. Áthaladva a Venturi V, gőz csökkenti a nyomást a kamrában C, amely ebben az esetben a bemeneti I kiszivattyúzott gőzök szívja berendezésben. A gőz transzferek pár szivattyúzzák a kivezető nyíláshoz D.
Kriogén szivattyút. A kriogén vákuum alkalmazott szivattyú rendkívül alacsony hőmérsékleten. Az akció a szivattyú a tényen alapul, hogy az intenzitás a véletlenszerű mozgás a molekulák csökken a csökkenő hőmérséklettel. Egy ilyen szivattyú egy kamrát egy fém edénybe rögzítve annak alján. Keresztül keringő a folyékony héliummal edény, amelynek hőmérséklete egyenlő 4,2 K (-268,96 ° C). Fém sugárzás képernyők zárt edényben a sugárzó hőt, de telt el a gázmolekulák. Gázmolekulát esemény a felszínen a hélium hajó, elvesztik mozgási energia és a felszínen marad.
Kriogén szivattyú működik minden helyzetben, és telepíteni anélkül, összekötő csövek, csökkenti a sebességet a szivattyúzás. Egy ilyen szivattyú elengedhetetlen nagy szivattyúzási kamrák szimulált térben feltételekkel.
Kriogén szivattyúk hozhat létre nyomás alatti 10 # 150; 11 Hgmm. Art. A nyomás a sorrendben 10 # 150; 13 Hgmm. Art. Meg lehet nyerni egyszerűen, részben merítjük egy kis üveg vákuum rendszer a folyékony hélium.
Forrás: Encyclopedia Krugosvet