Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 89
Текст из файла (страница 89)
соответствующий мзксимельному дзв Рис 1411 И ии и Рииииииельяея елеитр „ 1 — п есб е стериОГО яр»Обре»еве еля схеме леухтечечией селя: ° Елабреехи т«риереэи Ре»О*стелы У вЂ” ис»О«хих исстеяиее«.О теи„ жиме постоянного ' тока (2 ... 4 с, нзнмеиьшей — преобрзз рззовэтели сопостоян ' протязления, рзботзющи е в режиме тониной температуры (50 100 мс.
П и р уменьшения давления инерционность унслнчиззется. Основные х зрзктеристики тепловых преобрззовзтелея д"еле. дз леиня и ве, куумметров приведены в табл. 14.7 В А К УУ М М Е ТРИ ут Иаииаачыаиима ааизрмметр» 421 Т з б л н' ц а 14.9 Т а б л н ц а 14. 10 ,Эи»чеазе р дия Виичеаие р дии Ка»ффиииеит Н» Ка»ФФиииевт н'н, СО» но о, со н,о о„ сн, с,н, сн» с,н,. с,н,„ он, с,н, с,н, Ви»иеииа р даа Кааэфиииеит с н, ~ с н. с, н За»чеииа р диа Ко»ффиивеыт Нииаа- С»Н, Никла- Никла- с,н„с.н„, с,н,он с.н, !сн,1,со с.н,он, 2,40 2,76 3,06 5. 70 6.00 6,60 5,20 6.25 5.30 базб 5,18 5,19 4,72 4,94 6. 81 5,74 6,00 2,80 3,32 3,64 Ча ррх рр» Чрз 3.75 3,13 3,74 Моле- кула )у Моле- ' кула Ва Моле- кула )за рр = ~ гл!гг, (14.5) метров к одноатомным газам и парам по азоту, найденные экспериментально, приведены ниже: ,Газ..., Не Хе Аг Кг да ...О.
19 О,ЗЗ 1,37 1,9! Газ ... Хе Нй Сб Х, 4 .... 2,8О З,З 2,4 1,О Относительные чувствительности по азоту электронных ноннэацнонных вакуумметров к многоатомным газам н парам, а также к органическим соединениям, найденные экспернмен. тально (ра) н рассчитанные (дв), приведены соответственно в табл. 14.9 н 14.10. Кроме того, коэффициенты относительной чувствительности можно вычислить по формулам (19, 24): р„= Е,)!)н, = у; (!4.з) 4 4,06 1О згехр(7,88 10 з11 /г) (14.4) где Я„к г)н, — -полные абсолютные поперечные сеченая ноннзацнн соответственно газа н азота, см и; у— относительное поперечное сеченн ноннзацнн; г — число электронов в молекуле газа (в нейтральном атоме число электронов равно атомному но. меру); Оа — энергия диссоцнацнн газообрааных молекул на атомы прн температуре 0 К, кдж/моль; .гд!— число атомов одногр рода, входящих в состав молекулы; и —, относительное эффективное сечение нонизацнн даи.
ного атома. Значения гг н 11» соответственно для атомов н молекул различных веществ прн Т = 0 приведены ниже: Атом Х О Н С Р гг .. 0,500 0,464 0,236 О,б88 0.243 Атом С! Вг 1 Р 5 1,589 2,ж)4 З,ОЗО 2,ОЗО 1,990 ': Вга С!а Ра 1» 190,! 238,9 154.8 148,7 СО ХО Оз ХзО 1070,0 697,1 493,8 1109,3 Х Н НС1 942,0 431,9 427,3 Кроме того, значение О» можно рассчитать по формуле )уа = ~' п,Е,г, г=! шде т — число типов связей в моле. ауле; и — число связен данного типа г в молекуле; Е»» — средняя энергия связи»-го типа, к)1ж1моль (табл.
14.11). Результаты расчета относительной чувствительности р по формулам (!4.3) †(14.6) приведены в табл. !4.9, 14.10. В соответствии с формулой (14.4) коэффициенты относительной чувствительности к парам вакуумных масел МФТ.1; ПФМС-2!бл; ФМ-1; ' 5Ф4Э равны соответственно 27,1; 30,6; 29,7 н 24,6. Коэффициенты относительной чувствительности для смеси газов рассчнтыввют по формуле (!4.2). с,н. ~ с,н„) с.н„~ с,н„с,н, ° Основные характеристики промышленных электооиных ионизационных преобразояателей н вакуумметров приведены соответственно в табл.14.12 н !4.13.
Разионзотопные закуумметры. В радноизотопных вакуумметрах ионизация газа осуществляется и- нлн р-частнпамн, излучаемымн радиоактивными нзотопамн. Преобразователь давления содержит источник сх- нлн з-нзаучення, коллектор ионов н анод, находя»цийся под положительным потенциалом относительно коллектора, что обеспечивает попадание на коллек. тор' образовавшихся ионов. Этн вакутмметры имеют линейную градунровочную характеристику и позволяют измерять давления в диапазоне 1О» ... 1О Па с погрешностью до 5%. Основные пренмущества раднокзо.
Иэ«вээчио««мэ эоярвяястрм ВЯЛ У УМ М и ТРИ Я Т а б л и ц а 14.11 тонных вакуумметров — неперегора. ющнй катод н высокая стабильность чувствительности. Коэффициенты относительной чувствительности радио. изотопных вакуумметров к оаэличным газам приведены ниже: м ио в «и о г иэ, г о Соединения, гртппм Гав.... Нэ Не Хе Аг 1,0 0,2 1 0.5 1,2 Гза . ° . Нэ С»э Нэ» (СНз)эС» д 023 15 088 27 иь м я 331,8 587,8 823,1 487,1 С вЂ” С С= С СМС С вЂ” С зи йм в«и с вн г 413.0 415,9 402.9 421,2 С вЂ” Н С вЂ” Н С вЂ” Н С вЂ” Н м й й "« вщ и о и « п1 318,0 486,6 С вЂ” С1 С вЂ” г Галогеналкины 799,! 333, 1 705,8 458,7.
438,0 385,0 464. 8 ! 070,0 С= О С вЂ” О С= О Н вЂ” О Н вЂ” О Н вЂ” 5 Н вЂ” Н Н= О См» СО, Спирты Кетоны Н,О Спирты Нэ5 ХНэ амины р)О СО г л г 1 и)+ н', а! Ь м~ ия щ Рве. 14.!3. Привиипввэьвмо си«мы мэгивгвми эээвтрорээрвдвми про«ар«э«э«с«Ма дави«ими: в — Пеиввю э; б — мэгвэтровима; э — яввсрсво.мэгиэтроивма: ! — вэтож à — эиоя' 3 — экран: Б — эеитор иэпрвмеаяоств мэгиввиого пояи Парафины Олефины Ацетиленовые Бензольное коль- цо Альдегиды и ке- тоиы Парафины Олефины Ацетиленовые Бензольное коль.
цо й(агнитиые электроразрадны е вакуум. метры. Простейший магнитный электрораэрядный преобразователь давления представляет собой помещенную в магнитное поле двтхзлектродную систему (катод и анод). В системе иозннкает самостоятельный разряд при высоком наяряженни между ее злектродами. Принципиальные схемы преобразователеи приведены на рнс. 14.13.
В общем случае градуировочная характеристика 'эгмеет вид о и где 1! — сила измеряемого тока, А; 3 — абсолютная чувствнтельносгь, А/Па: л — показатель степени (в зависимости от типа преобразователя л = 0.9 ... 1,7). Вакуумметпы позволяют измерять давление в диапазоне 10-гэ .
!0э Па. Благодаря отсутствию накаленного катода значительно возрастает орох службы преобразователей. Выделяемая в иих тепловая энергия (мош. В Е . ои хо о ~В Й- «о 'В В я и «о х ь' сг и и и о. м о иВ ВИ-12 ВИ-14 РВИЦБПА ИМ-12 МИ-12-8 ИМ-12 МИ-! 2-8 ПМИ-27 ПМИ-! 0-2 10-т ... 10 а 7.!О а ... 10"а 10-т 1О-э '.7-10 в...10 а 4.10: а ... 13 2.'10-в ! 3,10а 448Х 340Х 287 Т а б л и ц а 14.13 Продолжеиие табл. !4.13 ВАИУУММВГРИВ Исннснцнс н33С свттяянзнтаы 'х Ю хо 5 О х Хо О ОО, 3 Х О Н Н $ х и и *3'3Х х х 3Й Х О ОН О О ХХ х,х Н 3 33 Р х 33П о хо 3 х— Н С' О О 33 ао Х О СЗ'О Х до тд а й1 мм чг чг $ ! пз О)со о оосч 33 Н 3 йн нт о Газ Газ ю о СЭ СО Х Х СО 3 3О 3 Х Х Я 3О С'С СО 31 Х СО 3О Х о 3 СЧ 3О Х з Х с» 2 Х з Х Я Я Х о оЙС ХХ ~х Я се Я ХХ Я се ВЭ Х а Х о Н 3 43н '5'й Гаэ ооо СО о =В= ооо 33 оо 3 с» о о о о ан Е а 3 и и х Н х Ф Я' Я пх о йт СО о м) ° о 8 3 Х Х СЧ От Я З ю Х ,! ность) мала, что позволяет применять их даже в криогенных системах.
Недостатки преобразователей — песта. бильность разряда, обусловливающая высокую погрешность измерения и значительную быстроту откачки (0,3. 10 с ... 0,3 1О"э мз/с); плохая «зажигаемостьт при малом давления и зависнмость ее ог состояния поверхности электродов.
/(авление различных газов опрь делают по формуле (14.1). Экспериментальные значения коэффициента д. относительной чувствительности маг. нитных злектроразрядных вакуум- метров приведены ниже: й(з Не Не Аг Кг 1,00 0.15 0,26 1,40 2,46 Хе !Нэ Оэ СО» Н10 3,50 0,43 0.66 1,30 1,66 ' НО), НН, Н,3 НС! 1,17 33,1,! 1 2,20 1,65 Цикле СНН1$ ССН14 Стн1н СеНи 6,40 6,73. 6,60 7,60 Значения относительной чувствнтельяости 3) .для магнитных электро- разрядных и ионизационных электронных вакуумметров близки, поэтому при ' отсутствии необходимых данных по 4 для расчета давлений можно испольэовать значения„ приведенные в табл.
!4.9, 14.10, либо формулы (14,3) — (14.5). В табл. 14.14, 14.15 пряведеяы ос. ионные технические данные промыш. ленных магчитных электроразрядных преобразователей и вакуумметров. С помощью вакуумметра-течеискателя ВТН-1 можно не только измерять полное давление, но и иидицировать парцнальное давление пробного газа (хладона-12 или гексафторяда серы) с чувствительностью до 10 1с4 полного давление, что позволяет выявлять течи, пропускающие поток пробного газа до 10 и Пз.м'/с.
Из С3 о хи Сс ГП ИЕ.йо Я 33 Нт О Я х хо И О 3Ч сэва х 33 х х и Х 3 Н Я 3С ПЭ 3.- О ХО хм О Ях ж О ОМ О'о х и Я Х О х ч "Иф „о О О х ао и 3Ч ст О 3 тх Х х Вл к у ум и л ТРи я 428 аеедас на 429 Г з) а В й 15. йчдсс-спеятрометрня О О.О а ' О О 2 О хЦкш Оак ОО а3 Х «3 О О Ю пи С3 Х Х . О О О З,О Х Х' то Х 3Х ОД. и Х О О ЬЙ О к Я О,а 2 Ь2- С и с3 а' а3 ВО3: О оса а а а Ш ОХ я 2 О Г'! Ю Х О О О.са Е.
3 ( О 3 Х Х д О о О Е к а 2О С 2 О а 3Х о к а О22 фаа »ОК х 2Я 3 3 О О .Х 'о Х О 2 О О.- С ы: 2 сз 8 Х Я Х В 3О О3 3 Х 3О сч Х а'3 3О Х й Х С3 Я Х .Х 3 а а як 3' з" ОО а 33 а 3 Х 3 Х С3 3 Я 3О + ++ с '3 а с асн 3 и а а а абай С3 к а3 Са 3 О . Оа.аа Х О О3 Х СЗОЯС3 -- аъ О соаь аа "аъ С3 „ С3 к О3 Ц аа Х 3 «3 а Са С3 О О ° т$ а С3 С3 О С3 —— С а н 34 а 3;3 Х 3С С3 О С3 С3 Ь а 'я ~ а. 33 С 6 1 С3 «» 3 Ю ьк Э3 !4.1. Общие сведении Задача масс-спектрометрни — определение химического состава и парциальных давлений остаточных газов в откачиваемых сосудах. Анализ включает ряд последовательных операций: снижение давления анализируемого газа да !О х ...