Криогенный насос

Cтраница 1

Криогенные насосы в установках для тепловой микроскопии используются в виде различного рода вымораживающих ловушек, о которых было сказано выше. [1]

Криогенные насосы, которые осуществляют откачку путем конденсации откачиваемых газов и паров на поверхностях, охлаждаемых до сверхнизких ( криогенных) температур. Разновидностями криогенных насосов являются конденсационные и криосорбционные насосы. [2]

Криогенные насосы, основным элементом которых являются алюминиевые панели различных конфигураций, конструируются в зависимости от конкретных условий их применения. [3]

Криогенные насосы йо конструкции очень просты, и основная сложность при их эксплуатации заключается в получении низких температур. [4]

Эффективность криогенного насоса зависит в первую очередь от температуры криоловерхност. На рис. 10.3 представлены кривые давления насыщенного пара для ряда газов, обычно откачиваемых криоловерхяостями, и указаны температуры поверхностей, необходимые для аистам криогенной откачки. [5]

Перед криогенными насосами устанавливаются высокопроизводительные тур-бомолекулярные или диффузионные паромасляные насосы, используемые для создания предварительного разрежения. Принцип работы криогенного насоса основан на конденсации паров и газов на охлаждаемой поверхности. [6]

В криогенных насосах активные центры существуют все то время, пока с помощью криогенератора поддерживается требуемая температура сорбирующей поверхности. В адсорбционных, хемосорбционных и нмплантационных насосах активные центры естественным или искусственным путем формируются до начала откачки и в ее процессе расходуются ( нейтрализуются) со скоростью, пропорциональной падающему молекулярному потоку. [7]

В современных криогенных насосах рабочая поверхность используется для образования твердого конденсата не более чем на. Чтобы увеличить продолжитель ность работы криогенных насосов существующих конструкций, требуется построение по переменно работающих криогенных откач-ных систем, что значительно удорожает технологический процесс производства. В книге рассмотрены криогенные насосы, в которых поверхность конденсации используется более чем на 90 %, что увеличивает срок их непрерывной работы в 3 - 4 раза. Во втором издании книги в мало измененном виде остались лишь главы I и II, остальные переработаны и дополнены новым материалом. [8]

Стоимость откачки 1 л объема при использовании различного типа насосов. [9]

Большим достоинством криогенных насосов является то, что для получения с их помощью сверхвысокого вакуума нет необходимости длительного прогрева рабочего объема установки. Конструкции насосов достаточно просты, и основной проблемой их эксплуатации является получение, использование и утилизация низкотемпературных хладагентов. При этом энергетические затраты, необходимые для получения хладагентов, сопоставимы с затратами при работе паромасляных агрегатов, обеспечивающих ту же самую скорость откачки. Недостатком криогенных насосов является то, что они не откачивают те газы, которые не конденсируются или не адсорбируются охлажденными поверхностями. [10]

Рабочими частями криогенных насосов служат охлаждаемые металлические поверхности в форме дисков, труб или цилиндров. Они либо помещаются непосредственно внутри вакуумной камеры, либо могут занимать отдельный контейнер, соединенный с камерой через широкий трубопровод. Насос работает в области низких давлений, при которых длина свободного пробега сравнима с размерами камеры, и большая часть молекул газа достигает охлажденной поверхности без промежуточных столкновений. Следовательно, криогенные насосы снижают давление в системе достаточно быстро. Процессы, происходящие после столкновения молекулы с поверхностью, сходны с теми, что имеют место при напылении кристаллических веществ, но протекают в обратной последовательности. Некоторые молекулы сразу же отражаются обратно в вакуум, тогда как другие адсорбируются и находятся в этом состоянии в течение некоторого времени, диффундируя вдоль поверхности до тех пор, пока не захватятся окончательно на энергетически более выгодные состояния. Отношение числа молекул, захваченных окончательно, к исходному падающему потоку называется коэффициентом прилипания ( или захвата) ас. Быстрота откачки криогенного насоса равна произведению падающего молекулярного потока, площади крио-поверхности и коэффициента захвата. После начального затравочного периода, в течение которого исходная металлическая поверхность покрывается несколькими слоями конденсируемых молекул, процесс откачки определяется уже термической аккомодацией молекул пара на их собственной кристаллической решетке. Таким образом криогенная откачка является по существу непрерывным стабильным процессом, ограниченным в худшем случае плохой теплопроводностью накапливаемого конденсата. Поскольку коэффициент прилипания является одним из факторов, определяющих быстроту криооткачки, он представляет значительный практический интерес. Су [67] рассчитали коэффициент прилипания на основе модели Поленьи [68] для потенциала поверхности кристалла. Их теоретическая величина ас для СО2 при 77 К находится в хорошем согласии с экспериментальными данными. [11]

Заметного поглощения водорода криогенным насосом ( не имеющим адсорбента) можно достичь, конденсируя в насосе азот, аргон или углекислоту при температурах 2 - 20 К. [12]

Перекачка СПГдолжна вестись специальными криогенными насосами. [13]

В зависимости от назначения криогенного насоса в качестве охлаждающей жидкости используют жидкий кислород, азот, водород или гелий. В целях повышения экономичности криогенной откачки применяют комбинацию из поверхностей, охлаждаемых жидким азотом, и поверхностей, охлаждаемых жидкими водородом или гелием. [14]

В вакуумных системах с сорбционными и криогенными насосами состав остаточных газов в процессе откачки сильно обогащается инертными газами. Чувствительность термоэлектронного манометра к инертным газам значительно ниже, чем к азоту, и, следовательно, показания манометра в этом случае будут сильно преуменьшены. В области давлений ниже 10 - 6 мм рт. ст. при работе с паромасляными насосами, снабженными сорбционными ловушками, в области сверхвысокого вакуума основным остаточным газом является чаще всего водород, чувствительность по которому примерно в 2 раза ниже, чем по азоту. В вакуумных системах с парортутными насосами остаются главным образом пары воды, чувствительность по которым близка к чувствительности по воздуху, поэтому ошибка измерений будет невелика. [15]

Страницы: 1 2 3 4