Obiectiv: Să se familiarizeze cu metodele de preparare și de măsurare în vid. Se determină pompa de degroșare viteza de pompare.
Dispozitive și accesorii: unitate vacuum constând dintr-o pompă de degroșare cu palete rotative 2NVR-5DM, preliminare vakuumetry cilindru de evacuare și BT-2, cronometru.
metoda de teorie
Vacuum - stare de gaz, în care presiunea este substanțial sub presiunea atmosferică.
Când gaz vid înseamnă cale liberă a moleculelor crește, astfel încât gradul de vid estimat, de obicei, prin compararea drumul liber
Există trei zona de vid:
1. vacuum redus - o stare de gaz, în care ciocnirile mutuale dintre moleculele domină peste ciocnirile moleculelor de gaz cu pereții vasului de vid, în care
2. vid mediu - o stare de gaz, atunci când frecvența coliziunilor moleculare între ele și cu pereții vasului sunt aproximativ aceleași, cu
3. vid înalt - o stare de gaz, în care coliziunea a moleculelor de gaz cu pereții vasului prevalează asupra coliziunilor reciproce ale moleculelor de gaz, cu
Pentru dimensiune nu prea mică a vasului (pori și capilare) pot fi caracterizate printr-un grad de vid a valorii presiunii gazului. Relația dintre presiunea și drumul liber este clar din tabelul. 1.
Vacuum este utilizat pe scară largă în știința modernă, inginerie și tehnologie. De exemplu, fenomenul de reducere a conductivității termice a gazelor regiune de vid înalt este utilizat pentru izolație. Folosirea vid este bine cunoscut în electronică, acceleratoare de particule, în procesul de uscare, evaporare, distilare, etc. Mai ales tehnica vacuum utilizate pe scară largă în producția de materiale ultra-pure, semiconductori și microcipuri.
Metode pentru producerea de vacuum.
stare de evacuare a gazelor se realizează prin utilizarea pompelor de vid.
În timpul pompării cu ajutorul a două proprietăți de gaz:
capacitatea de a ocupa întreaga sumă prevăzută,
penetrarea moleculelor de molecule de gaz între celălalt (difuzia reciprocă).
Prima proprietate este utilizat în pompă mecanică, al doilea - în difuzie.
Diagrama schematică a unui tip comun de pompă mecanică este prezentată în Fig.1.
Pompa constă din n
10 -5 Pa) abur saturat la temperatura camerei.
Placă 5 este format în volumul interior între rotor și carcasa camera de aspirație A și o cameră de compresie B. Volumul acestor camere atunci când rotorul este rotit schimbat în mod continuu. Mai mult, în momentul în care volumul de aspirație crește camera și umple gazul evacuat prin orificiul său de intrare 2, camera de compresie scade volumul B și a gazului din acestea este evacuat prin țeava de eșapament 10 în atmosferă. Procesa fiecare jumătate de revoluție a repeta rotor.
Pompe astfel de construcție permite numai evacuarea unui presiune P
10 -3 mmHg Acest lucru se datorează descoperire de gaze în locul de contact cu camera de rotor cilindric, datorită diferenței de presiune mare. Prin urmare, astfel de pompe sunt utilizate pentru a crea o pre-vacuum (pompă de vid a) și numită degroșare.
Pentru vid înalt sunt folosite pompe de difuzie. Principiul de funcționare a unui astfel de pompă se bazează pe faptul că o pereche de orice lichid, de rupere cu viteză mare din duză, poartă cu ele sunt difuzate în moleculele de gaz pompat.
flux invers al gazului în recipient evacuat este îndepărtat, astfel încât degajarea de amestec gazos cu abur are loc într-o regiune de presiune redusă (în balon anterior vid) produsă de pompa de suport.
Pompele de difuzie poate produce gaz în vid pentru P = 10 mmHg -6
Fig. 2 este o diagramă a două trepte de difuzie ulei pompa razgonochnogo difuzie MM - 40A. Se compune dintr-o carcasă 1, abur 2 și 3 și încălzitorul electric 4. Carcasa pompei este un cilindru de oțel, partea de jos, care, împreună cu partea de jos servește ca un evaporator. Carcasa este prevăzută cu un p
Toate uleiul din vaporizator este distribuit în trei camere coaxiale: A - o cameră interioară în cilindrul 3, - o cameră inelară între cilindrii 2 și 3, D - o cameră inelară între cilindrul 2 și peretele carcasei 1. Mai întâi, toate pompa de ulei celule este de aceeași compoziție. Când încălzirea fracțiunii sale de lumină se evaporă condensează pe pereții frigiderului, și se varsă în camera D. Evaporarea slab în această cameră, deoarece uleiul răcit este alimentat continuu și, în plus, o pereche ieșind din această cameră, manșete 10. Alte întârziat, lumina se termină prin 0 găuri intra în camera B. Acolo se evaporă și de ieșire prin prima duză etapă 8. Astfel, în camera circulară centrală rămâne uleiurile de fracții mai grele și într-o a doua duză de treaptă 9, cel mai apropiat obiect în extractor, căderea pereche LKO aceste fracțiuni grele având o presiune minimă de pH a vaporilor saturați
Deoarece funcționarea pompei este separată fracțiuni petroliere ușoare prin distilare principiu în faza lichidă, numită razgonochnym pompei.
Pentru a acționa pompa MM - 40 A necesită o diluare prealabilă a p
5 x 10 -2 mmHg Pompa de 40 l / s la o presiune p = 10 -4 mmHg Pompa de vacuum Ultimate atins, p = 5 × 10 -6 Torr
Ultrahigh vid (P
10 -11 mmHg preparat prin pompe getter moleculare sau descărcare electrică în combinație cu o pompă de suport și se răcește la - 196 ° C, prin capcane cu azot lichid. Acest lucru necesită un sistem preliminar obligatoriu de degazare în vid prin încălzire prelungită l
450 ° C sub evacuare continuă.