Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 16
Текст из файла (страница 16)
в результате газовыделения по- верхности); а — коэффициент поглощения молекул газа поверхностью ЕЕ,:, 5' — плотность потока, молекул, падающих на площадь ЕЕП На элементарную площадь АЕ) падает поток молекул со всех поверхностей вакуумной системы, видимых иэ центра площади и образующих замкнутую систему. Полная плотность падающего потока Ч((Е! = ~ О/Е»рдр.— кр ЕЕ( ДР/ (3.44) где О! — плотность потока молекул, покидающих площадь»(Е/ (см. (3.43] ); Е»рдр 4Р— вероятность попадания / ! молекул газа с элементарной площади ЕЕ! поверхности Е! на площадь ЕЕ! поверхности Е!. Вероятность фрдр др зависит от закона отражения и йспускания частиц поверхностью и взаимной ориентации площадок.
При диффузном законе отражения барду 4Р— — (»(ы(!(и) соз ~(, (3.43) ! где»(ю/1 — телесный угол с вершиной в центре площади»(Е/; (/ — угол между нормалью к площади»(Е) и линией, соединяющей центры площадей ЕЕ! и ЕЕ!. Вкчичинв»(фдр !Р называется диф! ференциальным или элементарным угловым коэффицпентом и представляет собой выражение диффузного закона отражения. ЕЕ! С учетом йо/! = 7)- соэ 51 можно соэ (,/ со5 ь! -Е»рдр = ЕЕ!.
(3.46) ! где С1 — угол между нормалью к площади»(Е) и линией, соединяющей центры площадей»(Е) и ЕЕ!1 г — расстопние между центрами площадей ЕЕ! и»(Е!. Вероятность Е»рдр Р попаданиямо! лекул газа с элементарной площади ЕЕ/ на всю поверхность площадью ГЦНЕНИЕ-РЛЭРЕДГЕННЫХ ГЛЭОВ Оыредегвыие ироводимоемы иивкдом дгмемев иоведфияиеыикв ъ ч" 'и . спей!ссай! Х в гдЕ!. (3.48) и" к о ° м О о о (оо о. ъ ! о. о а о ч ъ ъ Ебк ФВ и и ак 3 3 ноем йори 3 ое ии к и и н Коок гц и ы и.
и о е.'! И ко Ю Д оо 3 о и к к о и м ок м и 3 ив, ~Я Ю 3 о" о ом а иы ив и о ни о о ы ин е о о ч ев 3 г!гр ц. с. Фролова Р! называют локальным угловым ко. эффицнеитом "Чда -Р е(Фда -да ! ! соз Ь! соз ~д в(Р!. (3.47) Р, Вероятность ерр Р попадания мо! лекул газа с поверхности площадью Р! иа поверхность площадью Р; при постоянстве д! по всей поверхности называют средним угловым коэффици- ентом ра Р - —,~бР,~х г ! ! ! Если рассматривать вероятность попадания молекул газа с элементарной площади иР! на площадь НРР то дифференциальный угловой коэффициент бЧ др! — др! и соз ь ' ЕР,.
(3.49) Сравнив уравнения (3.49) и (3.46), можно запнсатьл "Фда -дР '!Е! = '!Фдр да иР! (3.50) Зго соотношение называют свойством взаимности дей)ференциальных угловых коэффициентов. Для локальных и средних угловых коэффициентов зто свойство соответственно имеет вид е!Фда — Р бр! = "ФР— да Е!: ФР— Р Е! =Фа — Р РŠ— ! Свойство аддитивности угловых коэффициентов заключается в том, что угловой коэффициент ера Р между поверхностями Р! н Р, равен сумме коэффациентов ФР Р между по! ги верхностью Е! н всеми частями д„Еди понерхиости Рн из которых она со. стоит Р! ~ Рди .' ы=! а ! Руи ы 1 Кроме того, сумма всех угловых коэффициентов между поверхностью Р! и всеми л поверхностямд, образующныи замкнутую систему, равна единице: Х ФР! — Рд г=.! Расчетные зависимости угловых ко- эффициентов для поверхностей наи- более распространенных геометриче- ских конфигураций, описывающих ва- куумные системы, представлены в табл.
3.8 (39!. Уравнение (3.43) при учете уравне- ний (3.4!), (3.46), (3.50) позволяет определить основные коэффициенты, описывающие взаимодействие потоков молекул с поверхностей системы. Плотность потока молекул, поки- дающих поверхность Р!, а!= дог+(1 — "!) ~ дгиФд дг . ! (3.5!) Распределение плотности молекул, падающих на поверхность, можно опре- делить из уравнения (3.44) с учетом (3,43), (3.465 (3.50): 4! ~ до!е'Чда! дад + ЗР! + ) (' "!) 4)е(Флаг-да ха! (3.52) Плотность потока молекул газа, поглощаемых поверхностью, 4! = цд!. Вероятность д прохождения моле. кул газа от входного сечения Р! аа.
куумной системы до выходного сече. ния Р! й=~ 4)еР!('1 дщде, (353)' ТЕЧЕНИЕ РАЗРЯЖЕННЫХ ГАЗОВ Г ~\ "х + с:3 3 с и о+ х ь с." ь В. 'о т в М и о о. 1- Р С н с с « „« « дс тд с. !! 9. х б 'й ~сч сч б о о о. и сч Я„' + оха о. б оха о « х ох Ф х о хх о х ах О о ох ою х хой о ох О х х х хо х.х в 'х 'н оо охдхо хддо о х х х «ххах Ехф'„ хохх ь вс ох Х о х «Х х 5 ~х х б) х х й в х а хна Ю сох х х о.ф хо х з "оо о х дт о о хо св о Онсвдвмню неттднюоснвн тетвдвт ум«вин «вэффнцивнтее ' Ь„ 1 ф Ю хм, х х нх 3 о х х и„5 око х х о о В и '~> н х ТЕЧЕНИЯ РАЭРЕХЕННЫЕ ГВЭОВ Окрвдвлвкив првтдивхсти мвтсдсм О вс с э х х э »," кв О к Ъ ! ° + + -Г кв»с о о с к к к х к е е к 8 сс о сс »„ », ~сс 6 .с, ». ъ кв 9. ~к» + ~! 1 », + »с ».
дд 4', ». х ко ай х с си о а а" к с к и с о к к Х к к* кк к ХМ до к сс о о. Ь о х О. хи о х х х х О 3Х хк~ О сНХ х Х О. х~. к хм Ос о о х о х. «с с о х х О. м о э хо И О. О О. ~н х х сс х а "с к кл 8 ° х о 'х эх ЫХ3 3 х хо* ххх х к.с О, С Д э а ,хох Л1д М о к сс х х ха о с' О о х О. с х о .с ха хо х .с х э х х. ,,с о х3 а ° Хко~ ОООО х ох Х х хххо с с:. х, д 3 к охи х И*и" хоэ кэ кх СО о х О + .с ~.к о 1 -д ф о о о к Х 0 о х а о к а х х о х о = 3 0 О О с » ко х Х х а » Ос» х о э о х у о 8 Ок к о хх о 3 а х х М х э с', сХ ! +Г; + + О "а. + а». а о Х с » с 3 х а х х с а х эхт 'э от ко3' Р)хк ООХ э О О О с д с х Ко хо х со х х ххоа с » кс хсх дх,х о х х 3 о.
рссссхс ссвдсдихивнтсс тхчзних рлзрнжннных гязоз 70 и и и св 4 3 и о о к "о. вц 11 1 ф + 11 ср~ е'и !- 'Ф х и. 1 и„ 'вв 11 и. й ь 9 о д !сч ! х их д дх й~, ахдх хс х одд д о ддд х Бала Ыхй 4 Р 'д1 и о* ы, о, 1 'и \ о Яо "и о ко и и а" и и" ко ир о,о до о о о. д* хи Зд За д д д д х д о о. д в вв д д д Ы о 3 кс о с 2 д д 5..
Я йЦ до Зд до с х 1:1~ дхс о д о д д в дддо х о вв д д о л фЯ дх Ю дд о Л д х яхыйдд » д х д о д д х о. д в. х о ° о вв =о дх о Х х а вв д ы д д о хз д д Я о о д о О д до в х д Рх ,,о хо 1и х И д ° в д о,в с Ц их х д хИ о й д 3 д ыа д Л д вв о х до.х ос-Х +. -)ж 1! 1 Опедфваекие «рееодидидии двдедед реааеди «ееффииивктае а Вм + ИХ !м + + 4 о 3 х !! ! ив о в Х ие ве Х и, 'и оххх х х'о' о а,о х ххох х .е и*и~ Х химх фДад й „,и х х х оо о о. ахи .с мохи" х о,х и овех ххихХ о ех х х х у6 о х х х \е и и о и и иа 3 и и и о и и и и ий ао хи и. ТЕЧЕНИЕ РАЭРЕЖЕИНЫХ РАБОВ Г + ~Ц т в~ вх Си + Си + Щ + + вц + С~ Оирвдввеиие ироеедимвсти ивихдии уввввхи иеевддиниеииих о !! !' 9 о х ха оххх Ь х о ох > а о ,'и х и в Ехоэ х:и,» х их Вахи и ох .хо иихоа М в' х и о о Хо х хо.
хх о. ххххх 74 гечлннд РАВРеьтенных ГАЭОВ Коэффициент захвата вакуумной системы, имеющей только входное сечение Ры ас = ' — ~ О!бр!! ~ ОозЛРг ( Р! Решение уравнений (3.51), (3.52) можно получить численными методами. Используя зональный метод, когда исследуемые поверхности разбивают на л эои с одинаковыми характеристиками, уравнение (3.52) можно представить в виде чг = Х ОО)ГВРЛР,— + Х М ! ! ! К (1 — а ) О'йраи, .
(3.54) г 1 Решение системы уравнений (3.54) имеет вид Ог = Х Оо)ЛФал,— и ! / где язвил Р— разрешающий локальный угловой коэффициент, представляющий собой вероятность непосредственного попадания молекул газа с элемента поверхности иг"г на всю поверхность ЕЗ и отражения от других поверхностей. Коэффициент пФли и можно прн'ближенно определить из решения системы алгебраических уравнений оФ„Р „, =Жрал „+ ~; (1 — а)х 'Х пФ ~ Рд Ру лиг Рь РАЗДЕЛ 2 КОНСТРУКЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВАКУУМНЫХ СИСТЕМ Г л а в а 4. Материалы вакуумных систем 4.1.
Общие сведения Материалы, используемые в ваку. умной технике, в завасимости от на.значения подразделяют ва три группы; нонструкциоиные, специальные и техиологическве. К конструкционным относятся материалы, используемые для изготовления вакуумных систем и элементов, включая средства получения вакуума.
Для этой цели .широко используют чугуны, углеродистые стали, легированные стали и сплавы, жаропрочиые, жаростойкие и коррозиоиио-стойкие стали и сплавы, титан и его сплавы, цветные металлы и сплавы, стекло, керамику и ситаллы. .Элементы конструкций, используемые в качестве тел нагрева, уплотне. ния и изоляторы изготовляют из специальных материалов: вакуумной резины, фторопласта, графита, тугоплавких металлов.
Легкоплавкие металлы н сплавы использую~ в качестве приноси н уплотиителей подвижных и разъемных соединений флаицевого и клапанного типов, высоковакуумных я сверхвысоковакуумиых элементов и систем. Широкое применение стекла и керамики в качестве конструкционных материалов объясняется их способностью к фориообразованюо, хоро. шими злектроизоляционными двойстввми; низкой газопроницаемостью, 'хииичесной стойкостью. Из стекла изготовляют вакуумные трубопроводы, смотровые онна, оболочки рабочих вануумных намер н др., из керамики — изоляторы, электрические вакууниые вводы. В последнее время иа керамики выполняют детали уплотвяющих клапаииых пар, направляющие координатные столы и др. Большое распространение, особенно в технике низкого вакуума, получила вакуумная резина. Отличные упругие свойства вакуумной резины сделали ее незаменимым материалом для вакуумных уплотиителей.
Ее используют также в качестве мембран и гибких перегородок вводов движения и вакуум. Резиновые вакуумные шланги применяют в качестве вакуумпроводов форвакуумных систем. Из фторопйаста изготовляют мембраны, сильфоиы, подшипники сколь>кения, направляющие уплотнители в разъемных н подвижных соединениях. Вакуумные лаки применяют главным обрззом для устранения течей в редко разбираемых нешлифованных соединениях; вакуумные смазочные материалы используют в качестве вязких уплотиителой для кранов и шлифованных соединений.
Вакуумные замазки применяют для уплотнения нешлифованных соединений. В последнее время для вакуумного уплотнения широко используют гер'метики, в иеразъемных вакуумных соединениях — вакуумные цементы и клен. Общее требование к материалам этой группы — низкое давление пара при нормальной температуре, малая усадка при остывании или испарении связующего вещества. Дополнительные требования к коиструкционным и специальным мате. риалам, работающим в условиих повышенных температур: малые давление насьпцеиного пара и степень диссоциации при рабочих температурах, отсутслвие химических реакций, протекающих с образованием газообразных продуктов или эвтектик, малая цдсорбциоиная способность по отношению к газам и парам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
