SUPERHIGH VACUUM este un mediu de gaz cu o densitate foarte scăzută a gazului, a cărei presiune este p <10 -6 Па. В природе С. в. наблюдается в космич. пространстве, заполненном в осн. водородом с давлением р
10-12 Pa. În vecinătatea Pământului, S. v. este înregistrată la altitudini mai mari de 600 km (10-8 Pa la o altitudine de 1200 km). În laborator. condiții, o rărire p
Necesitatea în VS. a apărut în legătură cu dezvoltarea acceleratoarelor de particule încărcate. simulatoare de spațiu și instrumente pentru studierea suprafeței solide. C. c. Este necesar să se excludă influența mediului gazos înconjurător asupra stării suprafeței unui corp solid pentru o perioadă suficient de lungă de timp; de ex. păstrarea stării suprafeței curate atomice și investigarea acesteia în decurs de o oră este posibilă la o presiune p = 10-8 Pa (vezi Vacuum).
Dificultăți în obținerea S. v. sunt legate de faptul că cantitatea de gaz adsorbită pe suprafață (în pereții camerelor) și care curge din exterior. spațiu (atmosferă), depășește cu mult numărul, care ar trebui să umple volumul de vid la p
10 -6 Pa. Aceste dificultăți cresc odată cu creșterea gradului de diluare necesară, pomparea volumului și a complexității dispozitivelor plasate în el.
Când primiți S. v. este necesar: aderarea la așa-numitele. igienă de vid în fabricarea elementelor dispozitivului; utilizarea unor conexiuni detașabile de la metal. sigilii; încălzirea sistemului la o temperatură T
500 ° C; Utilizarea pompelor cu o viteză ridicată de pompare și presiune scăzută maximă. În instalație nu ar trebui să existe materiale cu presiune a vaporilor la 500 ° C care să depășească limita de vid, naib. oțelurile austenitice inoxidabile sunt utilizate pe scară largă. Conexiunile separate în sistemele încălzite trebuie să aibă o rată scăzută de scurgere și să mențină o fiabilitate ridicată cu mai multe cicluri de încălzire și răcire. Aceste cerințe sunt cel mai bine satisfăcute de o conexiune de tip "Conflat" (Figura 1).
Fig. 1. Racordul flanșei separate cu etanșare metalică.
Fig. 2. Diagrama unei pompe turbomoleculare.
Pentru a obține un C. c. De obicei, sunt necesare 3 etape de pompare: vid scăzut, vid înalt și vid ultrahigh. Acesta din urmă este pornit după încălzire într-un vid înalt (10 -4 - 10 -5 Pa) din toate părțile sistemului, inclusiv pompe de vid ultra-înaltă. Ca și cele din urmă, pompele sunt utilizate cu o viteză de pompare de până la 10 6 l / s. Sunt turbomoleculare, încărcate cu magnet. heternoionnye, pompe de condensare-sorbție (criogenică). Acestea din urmă asigură cel mai înalt vid limitator
10-11 Pa. Pompa turbomoleculara (Fig. 2), în carcasă (1) cu disc fix (2) se rotește rotorul (3) și roțile to- precum roțile 2 și stator au caneluri oblice (> 40, fig. 2b). Când rotorul se rotește, moleculele de gaz sunt antrenate în canalele formate de fante. Presiune reziduală
10 -8 Pa. Acțiunea pompei de descărcare magnetică se bazează pe combinația de pompare a ionilor (ionizarea și îndepărtarea ionilor de către un câmp electric) și absorbția gazului de către materialul pulverizat cu catod (ca urmare a bombardării ionice). O va pune. ionii sunt parțial înglobați în catod, parțial neutralizați și, prin antodare, sunt imatur prin particulele catodului atomizat. Pompele Geternoionnye se bazează pe combinația de absorbție a gazelor reactive cu pomparea ionică a gazelor inerte și a hidrocarburilor. În pompele criogenice, gazul este absorbit de o suprafață răcită la temperatură scăzută.
Fig. 3. Manometru inversat-magnetron: A - anod; E - electrod auxiliar; Colectorul de ioni.
Măsurarea st. Inițial, acesta a fost realizat de manometrul de ionizare Bayard-Alpert, în care gazul a fost ionizat de electroni emise de catodul termic și un curent ionic proporțional cu presiunea a fost măsurat. Odată cu dezvoltarea zonei de presiuni tot mai mici, aceste manometre s-au desprins de manometrele inverse magnetron (figura 3). În ele, măsurarea presiunii gazului ultra-scăzut este posibilă datorită utilizării descărcării Penning, care este excitată între electrozii reci în stâlp. magnet. câmpul H. Suprimarea emisiei câmpului "parazit" de pe suprafața colectorului, care mărește sensibilitatea dispozitivului, oferă un auxiliar. electrodul E. La tensiunea anodică
6 kV și magne. câmpul 2 * 10 3 Oe, orientat de-a lungul axei anodului, aprinderea descărcării și, prin urmare, măsurarea SS. se produc la o presiune de 10-10 Pa sau mai mică.
Tehnica lui S. in. cu excepția lirei. cercetarea orientată spre studierea structurii atomice și electronice a unei suprafețe curate, a stimulat dezvoltarea unor probleme științifice și tehnologice importante. direcții și metode (de exemplu, epitaxia cu fascicul molecular, cataliza, tehnologia microelectronică subțire, etc.).
Lit. Glazkov AA, SA Sakaganskii, Vacuum de instalații și complexe electrofizice, M. 1985; U eston Dzh. Tehnica vacuumului ultrahigh, trans. cu engleza. M 1988 IM Ovchinnikov.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: