Криосорбционный насос
Cтраница 1
 |
Схема действия диффузионного сопла. [1] |
Криосорбционные насосы путем охлаждения адсорбентов до сверхнизких температур поглощают из замкнутого объема остаточные газы. При полном насыщении адсорбента газом криосорбционный насос становится конденсационным. [2]
 |
Изотермы адсорбиии обычных газов для цеолита 5 А при 77 К ( по Бейли ( 941. [3] |
Криосорбционные насосы на основе цеолита применяются в основном: в качестве ловушки для предотвращения обратной диффузии паров масла [ см. разд. [4]
 |
Схема конденсационного насоса на жидком гелии, работающего по принципу замкнутого цикла. [5] |
Криосорбционные насосы представляют собой ловушки, удаление газа которыми осуществляется за счет физической адсорбции на специальных охлаждаемых поверхностях адсорбентов, в качестве которых чаще всего используются цеолиты. Этот процесс предназначен прежде всего для удаления ненасыщенных паров и конденсируемых газов. Когда все свободные состояния заполнены, наступает насыщение поверхности ловушки. Таким образом, криосорбция представляет собой одно из звеньев в цепи операций и требует периодической регенерации сорбирующей поверхности путем термически индуцируемой десорбции. Для увеличения емкостей Криосорбционные приборы изготавливаются на основе пористых материалов с большой площадью внутренних поверхностей. Кроме того, необходимо охлаждение адсорбента, поскольку теплоты адсорбции неконденсируемых газов настолько малы, что их десорбция имеет место уже при температурах ниже комнатной. Этот факт иллюстрируется табл. 3, в которой представлены температуры сжижения обычных газов. При этом, как показали Мураками и Окамото [86], одновременно падает и скорость десорбции. [6]
В криосорбционных насосах молекулы откачиваемого газа оседают в виде мономолекулярного слоя на поверхности сорбента, которым является микропористый слой предварительно сконденсированного на криопанели легкоконденсируемого газа. [7]
Основным отличием криосорбционных насосов от конденсационных, описанных выше, является способность путем криосорбции откачивать низкокипящие газы ( гелий, водород), обеспечиваемая применением адсорбентов, охлаждаемых. В качестве адсорбента в криосорбционных насосах могут использоваться цеолиты, активированный древесный уголь, пористый никель, оксидная пленка алюминия и другие материалы. По конструкции криосорбцион-ные насосы мало отличаются от конденсационных. [8]
 |
Устройство для криосорбционной откачки. [9] |
После предварительной откачки к камере криосорбционного насоса подключается ловушка с жидким азотом. Для охлаждения активированного угля требуется всего 5 мин, но после этого давление падает медленно. [10]
 |
Эффективность криосорбционной откачкиа ( Харрингтон и др., 1965. [11] |
Выпускаемые промышленностью искровые масс-спектрометры снабжаются криогенными или криосорбционными насосами ( или тем и другим вместе), так что можно использовать методы, рассмотренные выше. [12]
Жалюзная ловушка шевронного типа была применена [76] для экранирования криосорбционного насоса, охлаждаемого водородом. [13]
 |
Зависимость сорбционной емкости цеолита марки Линде 5 А для Oj, N2 и Аг от температуры ( по Бэрреру. [14] |
И если все другие обычные газы легко десорбируются при восстановлении температуры криосорбционного насоса до комнатной ( см. табл. 3), то регенерация сита, содержащего пары воды, требует нескольких часов прогрева до 350 С. Еще одним фактором, который нужно учитывать при использовании криосорбционных насосов, является плохая теплопроводность молекулярных сит. И поскольку их эффективность зависит от охлаждения, то сита закрепляются в корпусе ловушки либо в виде тонких вкладышей, удерживаемых металлическим экраном, либо распределяются в узких каналах. Бэннок [90] использовал трубчатые элементы диаметром 2 см, длиной 60 см. Сэндс и Дик [93] методом плазменного распыления цеолита наносили на металлические трубки прочно сидящие слои адсорбента, чем обеспечили лучший тепловой контакт. Этот метод требует нанесения вторичного потока частичек цеолита, поскольку материал из плазменного потока теряет свои адсорбционные свойства и служит в основном в качестве биндера. При применении этого метода должна быть решена проблема пыли, появляющейся из-за плохой прессовки слоев цеолита, приводящей к загрязнению вакуумной камеры. [15]
Страницы: 1 2