Установка для исследования физических процессов в высоком вакууме

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 336 ЕСПУБЛИК 9) (11) 51)5 Е 04 В 37/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТО М ИДЕТЕЛ ЬСТВУ(54) УСТАНОВК ФИЗИЧЕСКИХ П ВАКУУМЕ (57) Сущность из держит рабочую 3 с нескольким рубков располо перпендикуляр На патрубках у умные насосы 7 вакуумпр а с ДОВАНИЯ ВЫСОКОМ тановка соуумпровод 5. Оси патплоскости, мп ро вода. ысоковаку. Диаметр а симости гаецз,86, 1986 (про О =11 е относится к исследованию ческих процессов в вакууме использовано, в частности ния свойств материалов, а тания элементов конструкустройств в высоком вакууо етени физи быть дова испь чных установлены средства предварительнои откачки с вентилями.Недостатками известной установки является то, что снижается эффективная быстрота откачки рабочей камеры насосами предварительного разрежения по мере их удаления от откачиваемого обьема, при этом высоковакуумная часть установки рассчитана на подсоединение только одного насоса с вертикальным рабочим положением. Эти обстоятельства не позволяют достигать высоких предельных разрежений, в том числе из-за невозможности применения в данной конструкции комбинации различных типов насосов, при необходимости производить откачку различных газов, напускаемых в рабочую камеру в дозированных количествах для проведения конкретных. технологических процессов или исследований либо выделяющихся при их проведеазличны может для иссл акже дли азл ме,Известнследованияком вакуумесоединеннуюдинения с гвакуумпровоприсоединен установка для и физических процсодержащая рабпосредством флоризонтально радом, имеющим ия турбомолекул ия ис- высоамеру, о соеенным к для насороведен ессов в очую к анцево сположпатрубо ярного новка для процессов и иссочую камеру с вакуумпровод асположенныа, на которых(56) Проспект фирмы .еуЬоб - .Недель ОпЬех - 300,Заявка ЯпонииМ 61-45076, кл, Е 04 В 37/Отип). Известна вакуумная уста ведения технологических про ледований, содержащая раб высоковакуумным насосом и с несколькими патрубками, р ми вдоль оси вакуумпровод А ДЛЯ ИССЛЕРОЦЕССОВ Вобретения:ускамеру 1 и ваки патрубкамижены в однойной оси вакуустановлены вс затворамииа- воОв =1114 ф ыхо- длина вакуумпровода, см;Я - максимальная быстрота действия насоса, присоединяемого к -му патрубку;О - проводимость 1-го патрубка для соединения средств откачки л/с;и - количество средств откачки, подсоединяемых к вакуумпроводу,Установка патрубков для присоеди нения средств откачки осуществлена таким образом, что их оси расположены в одной плоскости поперечного сечения вакуумпровода в радиальном направлении и обеспечивает возможность получе ния максимальной величины проводимости для всех используемых средств откачки за счет обеспечения возможности применения вакуумпровода минимальной длины от рабочей камеры установки до каждого из пат рубков для присоединения средств откачки, При этом длина вакуумпровода выбирается минимальной величины с учетом возможности изготовления системы откачки, удобства ее монтажа и обслужи вания установки.На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1.Установка для исследования физических процессов в высоком вакууме включа ет рабочую камеру 1 с исследуемым образцом 2, вакуумпровод 3, соединенньй с камерой 1 посредством фланцев 4. На вакуумпроводе расположены патрубки 5 с фланцами б для присоединения средств 7 откачки, например, испарительного, геттерного, магниторазрядного, криогенного, диффузионного, турбомолекулярного и других насосов. Средства 7 откачки снабжены затворами 8. при акуу- бочей Цель изобретения - снижение предельного давления за счет повышения быстроты откачки рабочей камеры.Поставленная цель достигается тем, что в установке для исследования физических процессов в высоком вакууме, содержащей рабочую камеру, вакуумпровод с несколькими патрубками, к, которым присоединены средства откачки с вентилями, оси патрубков расположены в одной плоскости поперечного сечения вакуумпровода в радиальном направлении, при этом д метр вакуумпровода выбирают удовлет ряющим следующему выражению е Ов - диаметр вакуумпровода, см 0 - максимальный газовый пото л тор. щий из рабочей камеры сОси патрубков 5 расположены в плоскости поперечного сечения вакуумпровода 3, диаметр которого Ов связан с параметрами установки указанной зависимостью 5 Ов =1114я +иЗависимость позволяет рассчитать оп тимальную величину диаметра вакуумпровода при проектировании установки с учетом максимальной величины потока газа, который необходимо откачать при проведении физических процессов в той или иной 15 области исследования со счетом используемых средств откачки, обладающих максимальной быстротой действия, что способствует получению наибольшего разрешения в рабочей камере.Изменение величины откачиваемого потока в сторону уменьшения, происходящее в процессе проведения того или иного исследования, а также проведение тех или иных процессов, сопровождающихся выделением потоков, величина которых меньше расчетной, не вызывает ухудшения характеристик процесса откачки.Выбор диаметра вакуумпровода большим, чем оптимальное его значение, полученное в результате расчета, приводит к незначительному увеличению давления в рабочей камере установки ввиду малого роста зависимости давления от диаметра вакуумпровода при значениях последнего, больших оптимального.На практике целесообразно выбирать величину диаметра вакуумпровода, больше расчетной, ближайшую к величине из стандартного ряда диаметров условного прохода, принятого в вакуумной технике.Установка работает следующим образом,Исследуемый образец 2 помещают в рабочую камеру 1. Затем производят вакууми рование последней с помощью средств предварительной откачки (не показано), После достижения предварительного разрежения открывают затворы 8, включают высоковакуумные средства 7 откачки и проводят обезгаживающий прогрев для обеспечения необходимой степени в мирования (Р=10 - 10 мм рт.ст,) ра камеры 1.Исследуемый образец подвергают различным физическим воздействиям (например, нагреву, электромагнитному облучению, бомбардировке электронными, ионными пучками и т.д.), Процесс исследования образца 2 сопровождается газоотдепением, интенсивность которого зависит от1733688 свойств образца и видов воздействия нанего, В зависимости от проводимого видаисследований используют определенныетипы насосов и их комбинации.Предлагаемая установка позволяет 5проводить процесс исследования тепловыхпараметров источников молекулярных пучков, атакже процессы исследования твердофазного соединения кристаллов, определения энергииадсорбции при взаимодействии газов с поверхностью твердых веществ, процессы напыления и др, При этом расширяетсяобласть исследований за счет быстрой переналадки установки.Проведение исследований различных 15физических процессов обеспечивается прииспользовании определенной рабочей камеры в соответствии с ее предназначением,оснащенной необходимой арматурой и аналитическими приборами, 20Возможность замены одной камерыдругой обеспечивается наличием разъемного фланца, посредством которого камера соединяется с вакуумпроводом.Таким образом, предлагаемая установка позволяет реализовать широкий круг исследований различных физическихпроцессов при обеспечении высокой степени вакуумирования рабочего объема,где Ов - диаметр вакуу 0 -максимальный дящий из рабочей кам- длина вакуумпр Я - максимальна средства откачки, при патрубку, л/с; О - проводимость няющего средства отк дом, л/с; п - количество сре диненных к вакуумпромпровода, см;газовый поток, выхоеры, л тор/с; овода, см;я быстрота действиясоединяемого к 1-му убка, соеди- акуумпровочки, подсое-го па ачки с дств отводу,г. оставитель Ю.Дымшицехред М.Моргентал Корректор Д,Сычева актор И.Каса Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, Раушская наб., 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1650 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, ЖФормула изобретения Установка для исследования физических процессов в высоком вакууме, содержащая рабочую камеру, вакуумпровод с несколькими патрубками, к которым присоединены средства откачки с вентилями, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения быстроты откачки и снижения предельного давления, оси патрубков расположены в одной плоскости поперечного сечения вакуумпровода в радиальном направлении, при этом диаметр вакуумпровода удовлетворяет следующему выражению