Установка для исследования газоотделения материалов в высоком вакууме Советский патент 1976 года по МПК G01N27/62 B01D59/44 

1

Изобретение относится к устройствам для определения вакуумных свойств материалов и может быть использовано в вакуумной технике, металлургии химически активных и высокочистых материалов в процессе их переработки в вакууме, а также для входного контроля в электровакуумной промышленности.

Известно устройство для исследования газоотделения материалов в высоком вакууме, состоящее из рабочей камеры с исследуемым образцом, отделенной от откачной системы диафрагмой и снабженное источником нагрева, датчиками давления и источником питания.

Недостатком такого устройства является невозможность варьирования методов контроля без полной переналадки установки, что не нозволяет использовать его для исследования разнородных материалов.

Целью изобретения является расширение фупкциональны.х возможностей установки путем совмещений методов измерения газовой нагрузки.

достигается тем, что в предлагаемом устройстве диафрагма подключена через коммутатор к источнику питания.

На чертеже изображена принциниальная схема предлагаемой установки.

Установка состоит из рабочей камеры 1, соединенной измерительным каналом 2 с откачной системой, состоящей из высоковакуумного насоса 3 и насоса предварительного разряжения 4.

В измерительном канале 2 установлена

электронная нушка 5 с коллектором 6, выполненным в виде сетчатого экрана. Измерительный канал 2 отделен от рабочей камеры 1 диафрагмой 7. На корпусе камеры 1 и измерительного канала 2 установлены фокусирующие системы 8 и 9 и отклоняющая система 10, расположенные вне камеры и имеющие нрнвод для вращения и осевого перемещения. Распределение температур в иснытуемом образце И определяется с помощью термопар 12,

а давление до и носле диафрагмы - датчиками 13. Неносредственно за диафрагмой 7 установлен датчик 14 масс-онектро.метра. Кроме того, установка включает в себя высоковольтный выпрямитель 15, соединенный через коммутатор с диафрагмой 7, модулятор 16, блоки фокусировки 17 и 18, блок отключения 19, вакуумметры 20 и 21, масс-спектрометр 22 и осциллограф 23.

Установка работает следующим образом.

Насосами 3 и 4 осуществляют откачку устройства с установленным в рабочей камере 1 образцом 11 до требуемого по условиям процесса остаточного давления через отверстия

в коллекторе 6 нущки 5 и диафрагме 7.

На пушку 5 подают рабочее напряжение с высоковольтного выпрямителя 15 и запирающее напряжение с модулятора 16.

Уменьшая запирающее напряжение, выводят пушку 5 в режим «обезгаживания рабочей камеры. Блоком фокусировки 17 с помощью фокусирующей системы 8 и потенциала, подаваемого на диафрагму 7 с высоковольтнего выпрямителя 15, поток электронов отклоняют и фокусируют с помощью блоков 18 и 19 и систем 9 и 10 таким образом, что луч разворачивается по поверхности рабочей камеры, удаляя абсорбированные ею газы. Одновременно производят запись спектра масс выделяющихся газов с помощью датчика 14 масс-спектрометра 22. После предварительного обезгаживания, об окончании которого судят по масс-спектрограмме, пушку 5 выводят на рабочий режим и с помощью отклоняющей 10 и фокусирующей 9 систем производят бомбардировку исследуемого образца 11 потоком электронов.

Запись спектора масс -производят непрерывно, что дает возможность изучить динамику процесса газоотделения. Контроль общего количества выделяющихся газов осуществляют

по записываемому с вакуумметров 20 и 21 перепаду давлений на калиброванной диафрагме 7. Запись температурного режима осуществляют автоматически с осциллографа 23.

При проведении контроля по методу «объема с помощью блока фокусировки 17 с фокусирующей системой 8 и изменения подаваемого на диафрагму 7 потенциала потоком электронов полностью перекрывают калиброванное отверстие в диафрагме и в полученном таким образом замкнутом объеме рабочей камеры производят определения количественного и фазового состава выделяющихся газов.

Формула изобретения

Установка для исследования газоотделения материалов в высоком вакууме, содержащая рабочую камеру с исследуемым образцом, отделенную от откачной системы диафрагмой и снабженную источником нагрева, датчиками давления и источником питания, отличаюн1,аяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, диафрагма подключена через коммутатор к источнику питания.