Трубчатый фильтр для ввода газа Советский патент 1982 года по МПК B01D53/22 

00

Cfl

СП

00 Йэобретение относится к вакуумной технике, а именно к устройствам цпя очистки и напуска водорода в вакуумные системы, и может применятся в различных обиастях науки и техники , например, в ускорителях протонов, плазменных установках и т. д,; Известны металлические фильтры трубчатого Типа для напуска водорода в вакуумные системы, содержшцие сосуд, заполн няамый водородом при повышенном давлении, тонкую мем6ра дг из палладия, причем одна сторона мембраны обращена в вакуумную систему, а другая в сосуд с водородом. Мембрана нагревается при помощи электрического нагревателя либо непосредственным пропусканием через нее тока. Фильтр является автономш 1м в том смысле, что запас водорода в со суде достаточен для дштельной работы фильтра 13 . Напуск водорода в вакуумную систему производится нагревом мемфань до высокой температуры V «Поскольку водопроницаемость через мембрану зависит от температуры , то количество напускаемого газа легко регулируется измене. нием температуры. Однако при малой толщине мембран последние могут пропускать существенные количества водорода при комнатных темпера « турах. Такие неконтролируемые потоки водорода через палладиевую мембрану являются крайне нежелательными при работе сверхвысоковйкуумных установок. Известен также трубчатый фильтр для ввода газа, содержащий корпус, заполненный сжатым газом, размещенную внутри него трубчатую металлическую диффузион ную мембрану и нагреватель 2 . Недостатком такого фильтра является -ТО, что после era атлючения мембрана продолжает пропускать существенные для работы сверхвысоковакуумных установок ; количества газа. Действительно, если условия работы диффузионной мембраны таковы, что газопроницаемость обусловлена диффузией газа в металле, то количество газа, проникающего в единицу времени через единицу площади мембраны, пропорционально давлению газа. При отклю чении фильтра для прекращения проникно. вения газа необходимо резко снизить давление в корпусе, что требует высокопроиз водительной системы откачки, а также создает неудобства в работе фильтра, Целью изобретения является улучшение работы фильтра за счет уменьшения потока газа из фильтра после его откпючения Эта цель достигается тем, что фильтр содержащий корпус, трубчатую мембрану и нагреватель, снабжен гильзой из газо - непроницаемого .материала, размещенной снаружи мембраны, системой откачки газа, трубопроводами, соединяющими полость ги;пзаы с полостью корпуса и с системой откачки газа, и установленными на трубопроводах вентилями. Гильза, изолирующая мембрану от основного (рабочего) обьема корпуса, позволяет через вентиль и трубопровод быстро откачать пространство над мембраноЙ обеспечив низкое давление газа. Как показали опыты, это на много порядков уменьшает величину натекания газа в вакуумную систему, На чертеже схематически изображен предлагаемый фильтр. Предлагаемый фильтр трубчатоГо типа содержит корпус 1, заполненный водородом при давлении 1,5 ат. В корпусе расположена мембрана 2, изготовленная из палладиевой трубки 3 диаметром 0,1 мм длиной 1ОО мм. Трубка герметично (на твердый припой) запаяна с одной стороны, а с другой стороны герметично припаяна к патрубку 3 с фланцем 4, служащим для подсоединения фильтра к вакуумной системе. Палладиевая мембрана помещена в герметичную гильзу 5, изготовленную из водородонепронинаемого материала (меди), пространство внутри которой соединено при помоши трубопровода 6 и вентиля 7 с форвакуумным насосом (не показан), а при помощи трубопровода 8 и вениля 9 с пространством внутри корпуса 1, наружи гильзы 5 раположен электрический нагреватель 10, подключенный к исочнику пигания 11 через выключатель 12. Вентиль 13 служит для заправки фильтра. Диаметр .гильзы должен быть значительно меньше диаметра корпуса для того, чтобы объем пространства между мемфаной и гильзой был малым, незначительным по сравнению с внутренним объемом корпуса с газом. Фильтр работает следукшим образом. Для осуществления напуска водорода Б вакуумную систему вентиль 7 должен закрыт, а вентиль 9, открыт. Затем включают питание нагревателя 10 и нагревают мембрану до 20О-300°С (в зависимости от требуемого количества водорода). Для прекращения напуска водорода в вакуумную систему закрывают

вентиль 9, открывают вентиль 7. при по мощи форвакуумного насоса откачивают пространство между мембраной и гипьзой до давления рс, ст. Затем /выключают питание нагревателя. Натекание водорода в вакуумную систему сое

-8 Торр. А

тавляет л/ЧО

что на несколько порядков меньше, чем в известном фильтре ((,.).

Таким образом применение предлагаемой конструкции фильтра трубчатого типа позволяет сушественно сократить поток газа из фвльтра в камеру поспе отключения фильтра.