При отборе материалов для применения в технике сверхвысокого вакуума необходимо учитывать такие факторы, как давление паров, газоотделение, просачивание газов и особые свойства материала.
Давление паров. Очевидное требование для любых вакуумных конструкционных материалов — давление их паров, которое должно быть при максимальной рабочей температуре пренебрежимо мало. Поэтому использование латуни в прогреваемых вакуумных системах исключается из-за высокого давления - паров цинка при повышенных температурах (несколько тысячных долей миллиметра ртутного столба при 300°С).
Газоотделение. Количество и состав газов, выделяющихся из материалов в вакуумной камере, является одним из факторов, определяющих предельный вакуум. Выделение газов зависит не только от типа материала, но также и от его предыстории, и в частности от обработки его поверхности. Данные указывают на необходимость исключения по возможности прикосновения рук к вакуумным деталям. Интересно отметить, что детали, до которых дотрагивались чистыми хлопчатобумажными перчатками, выделяли газов в четыре раза больше. Существенное значение может иметь также диффузия газа из объема материала. Это показали наблюдения за выделением паров воды из различных стекол при их нагревании.
Просачивание газов. Просачивание газа через твердое тело состоит из нескольких-отдельных стадий: адсорбция газа на поверхности материала с последующей диссоциацией некоторых типов молекул (например, водород на железе); растворение газа в поверхностном слое; диффузия газа через вещество; переход на противоположную поверхность с возможной рекомбинацией и десорбция в газообразную фазу. Таким образом, процесс просачивания весьма сложен, и истинная скорость просачивания определяется состоянием поверхности образца, растворимостью газа в металле и константами диффузии. Однако здесь можно сделать два общих утверждения: ни один из инертных газов не проникает через металлы, и все газы просачиваются через полимеры.
< Предыдущая | Следующая > |
---|