Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 84
Текст из файла (страница 84)
Теплопроводность этих газов отличает ся от того же параметра обычных остаточных газов настолько, что их попадание в систему вызывает заметное изменение показаний манометра (397). 312 6. Вакуумные измерения Пригодны также н пробные жидкости, такие как ацетон. Однако последние нужно испольэовать с осторожностью, поскольку иэ-за их воздействии на прокладки иэ эластомеров могут появиться дополнительные течи. )Кидности могут также временно закупорить течь нз-за разбухания прокладки. Впитанный в прокладку такой растворитель может привести к появлению виртуальной течи.
Чуэствшельность метода прн использовании тепловых манометров составляет приблизительно )О-э мм рт. ст. ° л с э. При давлениях ниже !О к им рт. ст. применение его из-за уменьшения чувствительности манометров становится бесполезным, Область применения метода пробных газов (жидкостей) может быть расширена аа порядок при использовании в качестве чувствительного датчика изменения давления иониээционной лганометрической лампы. Пары пробного вещества, по.
падая через гечь в систему. меняют /~~еге- Еэигее4Муэуикэстепень ионнзацин в лампе и таким т,оотеиикее'г икр эттгеикттежгие образом индицируют дефентный уча- биуеи сток поверкности стенки. Чувствительность этого метода увеличивает- ю - эмме вакууме !О-'ь мм рт. ст. может до- ктимесэже стн гать !Оа ш мм рт. ст. л ° с-к. Эге™ Юеиитииэ Нижний предел измерений ограничен областью рабочих давлений ионн- аесййй и .Ятцоизационного манометра. иаеее ! ! еилащ 2) Гелневый течеискатель. Этот иаеэп течеискатель обладает наибольшей чувствительностью, до !О кк мм Рис. ээ. скема гекневэга кеченекэтела.
рт. ст..л с-', и наиболее удобен для поиска течей. В нем также используется пробный газ, но конструкция встроенного масс-спектрометра настроена нв обнаружение только гелия. Стандартные гелиевые течеискатели (ГТ) представляют собой полную вакуумную систему, схеыа которой показана на рис. 96. Вык|ораживтющая ловушка предохраняет камеру масс-спектрометра от проникновенна в нее конденсируемых газон.
В качестве индикатора давления обычно используется иониэацнонный датчик давления Пеннинга с ненакаливаемым катодом, схема блокировки которого отключает катод ГТ при чрезмерном увеличении давления. При работе насосов исследуемый газ через впускное отверстие попадает в систему, и его поток может регулироваться с помощью дроссельного вентиля. Насосы предназначены для откачки только небольшого объема самого ГТ и короткой соединительной линии. Следовательно, при испытании систем с большими объемами они должны быть откачаны независимо. В литературе была описана конструкция ГТ с титановым сублимационным насосом вместо вымораживающей ловушки [828). Преимуществом такой модели является то, что в субтимационном насосе наряду с конденсируемыми газами захватывается водород.
Поэтому щель перед коллекторол~ ионов гелия может быть расширена и тогда чувствительность прибора соответственно увеличивается. В разборных высоковакуумных системах, типа той, что представлева на рис. 87, для подсоединения к входу ГТ обычна используются два определенных участка снстекгы. Первый — вто линия предварительной откачки между камерой и вращательным насосом, а второй — линия предварительного разрежения, связывающая механический и диффузионный насосы. Т!ля подсоединении к ГТ на обоих уиазанных участках системы долж. ны быть предусмотрены вакуумные вентили со штуцерами длиной около 8 ем и наружным диаметром около 20 мм, Непосредственно само соединение 3)3 Гл.
2. Техника высокого вакуума о уществляется с помощью толстостенных вакуумных резиновых шлангов с внугренним диаметром около !6 мм. Если очевидно, что течь довольно в лика, то для прсдотврашсния <огравления» ГТ чрезмерным количеством гелин следует дроссслировать поток газа из системы с помощью вентиля линии предварительной откачки. По этим же причинам в начале поиска рекомендуется приоткрыгь собственный регулирующий вентиль ГТ очень медленно. При поиске очень малых течей ГТ следует подсоединять непосредственно к линии предварительной откачки.
При этом за счет откачивающего действия диффузионного насоса количество поступающего в ГТ пробного газа увеличится. Чувствительностьтечеискателя максимальна прл отключении механического насоса и использовании ГТ также и в качестве пасоса предварительного разрежения. Очень важно недопустить попадания чрезмерного количества гелия в иануумиую камеру и особенно в ГТ. Гелий активно адсорбируется многими материалами и затем выделветгя в течение продолжительного периода времени, уменьшая в результате чуьствитсл~ ность прибора из-за большого фонового сигнала. Одним из активно сорбвру!оших гелий материалов является вакуумная смазка. Наносить ее следуег весьма умеренно и очень тонким слоелп Такие же проблст ы вызывает использование резины, и но этой причине для соединения ГТ с исследуемой системой иногда рекомендуется вместо резиновых шлангов прим нять металлические трубки.
Однако резиновые шланги благодаря свэ:й ~ ибкостн и простоте монтажа удобвее в работе и при случайном чотравлеиииь гелием могут быть легко заменимы иа поные. Поиски теча можно начииатгь как только ГТ будет подсоединен к исследуемому объекту и обе вакуумные системы откачаны.
Обдувающий щуп с узким соплоч нли стеклянным капилляром подключается к гелиевому резервуару с р гулируемым потоком газа. Зтот поток ие должен быть большим, его сл.дуст отрегулировать так, чтобы в струе газа из погруженного в воду щупа можно было различать отдельные пузырьки. Поскольку гелий легче воздуха, то поиск следует начинать с самой верхней части вакуумной системы и затем двигаться вина. Поначалу сопло нужно держать на рассго низ нескольких сантиметров от корпуса камеры и придвигать ближе, если сигнала обнаружения течи не последовало.
Так каи для проникновения гелия через течь в систему и затем в ГТ тратится несколько секунд, то при быстром движении щупа обнаружить дефектное место будет трудно. Приемлема скорость движения от 2Б до 50 см ° мнн-г. Более быстрое перемещение щупа требуется при тщательном поиске точного положения течи после того, как дефектный участок уже найден. Место течи определяется по максимуму сигнала. Когда течь найдена, ее можно временно загерметизировать, см, равд, 4Б, !) с теч, чтобы можно было проверить остальную часть системы.
При поиске течей в вакуумной системе не следует упускать из виду возможность существования пор или каналов во инутрениих водяных или газовых линиях. Обычно такая проверка легко осуществляется спуском воды из линий и заполнением их гелием. Если наличие течи подтвердится, то вакуумную систему приходится вскрывать, чтобы получигь доступ к этим линиям, Входной патрубок ГТ через гибкий шланг соединяется с тонким капилляром, который используется для всасываиия воздуха. Всасывающий щуп проводится вдоль аподозрительиойь линни, заполненной под давлением гелием.
При прохождении капилляра над течью гелий вместе с непрерывно исасываеыым воздухом попадает в ГТ. Однако чувствительность такого метода поиска на три-четыре порядка величины ниже, чеч для обычного вакуумного метода. Периодически через сравнительно корогкие промежутки времени ГТ следует калибровать и настраивать на максимум чувствительности. Для этой цели легче всего воспользоваться калиброванной гелиевой течью типа 6. Вакуумные измерения той, что показана на рис. 97. Этот элемент представляет собой заполненную гелием колбу, из которой газ выделяется с постоянной скоростью за счет эффекта проникновения через стекляин)чо мембрану.
Поскольку последний эффект зависит от температуры, то эту зависимость скорости выделения гелия следует учитывать. (Обычно сообщается изготовителем.) Течь может варьироваться от !О-гч до )О-" мм рт. ст.. л . с-'. Эга величина иа.только мала по сравнению с общим коли ~егтзом гчлия в колбе, что скорость его вытелеиия остаегся практически постоянной в течение продолжительного времени, исчисляемого даже годами. Калиброванная течь обычно встраивается в ГТ и поток гелия из нее регулируется с помощью игольчатого вентиля. Методы калибровки скорости выделения гелия из иих описаны Уорком 13291 и геллй Стзтгяньпб Бнкнеллом 13301.
меюйллма 3) Устранение течей. Если вакуумная система собрана правильно и ее отдельные эле. менты проверены на течь индивидуально еще до сборки,то наиболее вероятным местом натекания являются уплотнения с прокладиамн. Процедура поиска течи может быть значительно сокращена проверной в переую очередь именно участков воируг прокладок. Натекание в этих случаях часто может быть устранено иеьльмгтый подтягиванием болтов иа флзице.
Если этот способ ие помог, то уплотнение нужно демонтировать и обследовать. Следует удалить соринки, отполировать поверхность фланцев, заменить поврежденную прокладку и тща- ! тельиее подогнать детали аруг к другу. Если для обслуживания установки используется вие. и. етаязаатяз» г зиеразъемиое соединение между базовой плитой и колпаком, то прн вскрытии камеры нет необходимости нарушать уплотнения прокладки с обеими уплотненными поверхностями.
Чтобы усилие на нижней стороне прокладки не менялось, ее следует механически закрепить на базовой плите. Течи в неразборных соединениях связаны с серьезным ремонтом. Сварные и спаянные твердыми припоями соедянеиии должны быть сняты, переточеиы и сварены вли спаяны заново таним образом, как зто обсуждалось а равд. 4 А). Металлостеклянные и металлоиерамическне спаи с ючью обычно выбрасывают и заменяют новыми.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
