Способ получения вакуума

 

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно для получения сверхвысокого вакуума. После заполнения жидкостью первой емкости, где необходимо получить глубокий вакуум, в ней повышают температуру. Во второй емкости стенки охлаждают до образования на них кристаллизационного слоя. Затем удаляют жидкость из первой емкости во вторую. А в первой осуществляют понижение температуры стенок до образования на них кристаллизационного слоя. Чем больше разность температур в емкостях, тем меньшее количество молекул жидкости останется в первой емкости. В результате остаточное давление в первой емкости, определяемое давлением паров оставшейся жидкости при температуре хладагента и сверхвысоком вакууме, будет минимальным. 2 ил.

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к способам получения сверхвысокого вакуума.

Известен способ получения вакуума (патент Германии N 170677, кл. 27b5, 1906) путем заполнения емкости жидкостью и последующего удаления из нее жидкости.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения вакуума (авт. св. СССР N 1372098, кл. F 04 B 37/08, 37/14, 1988, бюл. N 5) путем заполнения емкости жидкостью и последующего удаления из нее жидкости, причем после заполнения емкости ее стенки охлаждают до образования на них кристаллизационного слоя, а после удаления жидкости осуществляют дальнейшее понижение температуры стенок емкости.

Этот способ получения сверхвысокого вакуума при помощи низких температур имеет один существенный недостаток: после охлаждения емкости на ее стенках образуется достаточно большой кристаллизационный слой жидкости, который ухудшает предельный вакуум. Совершенно очевидно, что чем меньше кристаллизационный слой жидкости, тем меньше молекул этой жидкости будет "парить", а следовательно, тем выше предельный вакуум в емкости. Способ (авт. св. СССР N 1372098) не позволяет получить максимальное удаление остатков жидкости из емкости.

Цель изобретения - повышение предельного вакуума.

Поставленная цель достигается тем, что после заполнения первой емкости жидкостью, где необходимо получить глубокий вакуум, в ней повышают температуру, а во второй емкости ее стенки охлаждают до образования на них кристаллизационного слоя, затем после удаления жидкости из первой емкости в ней тоже осуществляют понижение температуры стенок до образования на них кристаллизационного слоя.

На фиг. 1 представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ, в положении, соответствующем промежуточной операции способа; на фиг. 2 - то же, после окончания реализации способа.

Устройство содержит теплоизолированный кожух 1 с размещенной в нем первой емкостью 2, снабженный трубопроводами с запорной арматурой - вентилями 3 и 4. Один из трубопроводов через вентиль 3 сообщается с атмосферой и с вакуумным насосом, другой через вентиль 4 - с жидкостной второй емкостью 5, заполненной жидкостью 6 (см. фиг. 2) и имеющей трубопровод с вентилем 7, сообщающим вторую емкость 5 либо с атмосферой, либо с вакуумным насосом. Кроме того, емкость 5 тоже заключена в теплоизолированный кожух 8, а в емкости 2 размещен нагреватель 9.

Способ реализуется следующим образом. Обезгаженная в емкости 5 жидкость 6 (см. фиг. 2) подается в емкость 2 (см. фиг. 1), заполняя ее полностью и вытесняя из нее весь воздух через вентиль 3 в атмосферу. Вентили 3 и 4 закрывают и включают нагреватель 9, а в кожух 8 заливают хладагент, например жидкий азот. После образования на стенках емкости 5 кристаллизационного слоя открывают вентиль 4 и жидкость 6 из емкости 2 удаляется в емкость 5 (см. фиг. 2). Ввиду того что в емкости 2 плюсовая температура, а в емкости 5 - минусовая, то жидкость 6 практически полностью перейдет из емкости 2 в емкость 5. Причем чем больше разность температур в емкостях, тем меньшее количество молекул жидкости 6 останется в емкости 2, так как более быстрые молекулы в емкости 2 будут стремиться в более спокойное состояние, в котором находятся молекулы охлажденной жидкости 6 в емкости 5. Вентиль 4 закрывают, заливают хладагент в кожух 1 и понижают температуру стенок емкости 2 до температуры хладагента. В результате в емкости 2 остаточное давление, определяемое давлением паров оставшейся жидкости 6 при температуре хладагента и сверхвысоком вакууме, будет минимальным, поскольку остаток жидкости 6 в емкости 2 практически отсутствует.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа по отношению к прототипу (авт. св. СССР N 1372098) будет получена за счет повышения приблизительно на 20% степени предельного вакуума.

Формула изобретения

Способ получения вакуума путем заполнения первой емкости жидкостью, удаления из нее жидкости во вторую емкость и охлаждения стенок первой емкости, отличающийся тем, что после заполнения первой емкости в ней повышают температуру, а во второй емкости охлаждают стенки до образования на них кристаллизационного слоя, затем после удаления жидкости из первой емкости охлаждение ее стенок ведут до образования на них кристаллизационного слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2