Cтраница 4
Для рационального конструирования адсорбционного насоса важно установить оптимальные значения относительной длины LID полости, по поверхности которой располагается слой адсорбента. [46]
Представляется интересным использование адсорбционного насоса, предварительно насыщенного аргоном, в установках для напыления тонких пленок с помощью ионной бомбардировки. Постоянное давление аргона, необходимое для соблюдения оптимальных условий распыления, обеспечивается без создания постоянного нате-кания. [47]
Наиболее широко в адсорбционных насосах для охлаждения сорбента используется жидкий азот. Он является наиболее до - ступным, дешевым и удобным в обращении хладагентом. Однако охлаждение адсорбентов до температуры 77К явно недостаточно, чтобы эффективно поглощать такие газы, как водород, неон и гелий. С целью уменьшения парциального давления этих газов вакуумные системы перед включением в работу адсорбционных насосов либо промывают сухим азотом, практически свободным от указанных выше плохоадсорбируемых газов, вытесняя таким образом воздух, либо предварительно вакуумируют, например механическими насосами. В том случае, когда в процессе откачки системы адсорбционным насосом возможно большое газоотделение водорода, его поглощение может быть осуществлено испарительным геттерным насосом. [48]
Другой тип крионасосов представляют адсорбционные насосы. Применение эффективных адсорбентов ( цеолитов), охлаждаемых жидким водородом или гелием, позволяет осуществлять интенсивную откачку. Применение крионасосов в этом случае оказывается экономически значительно более выгодным, чем использование диффузионных вакуум-насосов. [49]
Сведения о скоростных характеристиках адсорбционных насосов по водороду немногочисленны. Отсутствие количественных данных по кинетике адсорбции низко -, кипящих газов при температуре 20 К и ниже не позволяет сделать обоснованный выбор наиболее эффективного адсорбента, обеспечивающего высокую и стабильную во времени скоростную характеристику насоса. [50]
В вакуумной системе с адсорбционным насосом давление измеряют манометром, находящимся при комнатной температуре. [51]
Давления в вакуумной системе с адсорбционным насосом термомолекулярную поправку учитывать не следует. Погрешность, вносимая - этой поправкой, невелика ( см. табл. 3) и не дает заметных искажений при оценке возможного предельного давления адсорбционного насоса. При построении истинных изотерм адсорбции, которые используют для определения некоторых структурных и термодинамических характеристик адсорбционного равновесия, поправку на термомолекулярный эффект будем учитывать. [52]
Так как давление, создаваемое адсорбционным насосом, возрастает с увеличением количества откачанного газа, то скорость откачки насоса сложно измерять методами постоянного давления и, особенно, постоянного объема. Наиболее правильным является метод постоянного потока, который позволяет изучить скоростную характеристику насоса, а также изменение ее во времени и с увеличением количества откачанного газа; кроме того, этот метод позволяет экспериментально получить критериальные данные по кинетике адсорбции газов. Методика определения основных кине - тических характеристик адсорбции газов при постоян - ном натекании рассмотрена в гл. [53]
Одно - или двухступенчатая откачка адсорбционными насосами объема от атмосферного давления обеспечивает достижение предельного давления, определяемого суммой парциальных давлений гелия и неона в откачиваемой смеси газов. В воздухе парциальное давление гелия и неона составляет 1 7 - 10 - 2 мм рт. ст. Практическое предельное давление, достигаемое при одно - или двухступенчатой откачке воздуха, достаточно близко к этой величине. При отсутствии этих неадсорбирующихся компонентов расчетное предельное давление насоса при откачке небольших объемов, заполненных, например, азотом, определяемое по изотерме адсорбции, составляло бы 10 - 3 - 10 - 4 мм рт. ст. при одноступенчатой и - 10 - 9 мм рт. ст. при двухступенчатой откачке от атмосферного давления. [54]
Все адсорбенты, используемые в адсорбционных насосах, можно разделить на три основные группы: углеродные адсорбенты ( активные угли), цеолиты ( молекулярные сита) и силикагели. Наиболее общие структурные характеристики пористых адсорбентов - удельная площадь поверхности; насыпная масса и общая пористость; объем и размер адсорбционных пор; распределение объема пор по эффективным радиусам; энергия адсорбционного взаимодействия и др. Для физической адсорбции, обусловленной проявлением дисперсионных сил, существенно влияние пористой структуры адсорбента на адсорбируемость различных веществ - М. М. Дубинин разделяет все типы адсорбентов на два предельных структурных типа в зависимости от особенностей их пористой структуры. [55]
Остановимся более подробно на анализе возможностей адсорбционных насосов по получению предельного давления при работе на активных углях, цеолитах и силикагелях. [56]
Авторы работы 19 ] описывают использование адсорбционного насоса вместе с магниторазрядным Для откачки и обезгаживания электровакуумных приборов с крупными оксидными катодами. Параллельное подключение адсорбционного насоса позволило снизить давление до 10 - 4 мм рт. ст. Высокая избирательная способность адсорбционного насоса по окислительным компо-нентам газовой среды ( FbO, CO2) позволяет уменьшить вероятность протекания окислительных процессов. На заключительных стадиях обезгаживания прибора, когда выделение газа резко уменьшалось, адсорбционный насос отключали, так как его предельное давление было выше, чем в магниторазрядном насосе. [57]
При последовательной откачке разрежаемого объема несколькими адсорбционными насосами удается получить предельное разрежение 1Q - 6 мм рт. ст. и ниже. При этом следует иметь в виду, что если вышеуказанные сорбенты жадно поглощают основные компоненты воздуха и водяной пар, то инертные газы поглощаются им значительно хуже. В связи с этим относительное содержание инертных газов ( в особенности аргона) в объеме, откачиваемом цеолитовым насосом, заметно повышается. Что касается водорода и гелия ( имеющих очень низкую точку кипения), то охлаждаемый жидким азотом адсорбционный насос их вообще не поглощает. [58]
Для оценки эффективности применения сорбентов в адсорбционных насосах сравнение сорбентов необходимо проводить по экспериментальным значениям константы В, полученным в необходимом диапазоне давлений. Для качественного сравнения вполне пригодны значения констант, полученные в области высоких относительных давлений. Из-за значительно худших адсорбционных свойств силикагели и особенно алюмо-гели следует применять лишь в тех случаях, когда невозможно по различным причинам использовать цеолиты или активные угли. Это хорошо согласуется с величиной структурной константы В. [59]