3.10.1. Как да откриете теч?
Във вакуумната техника има област, при споменаването на която работещите с вакуумни уреди и инсталации се натъжават. Но точно тази област трябва да познавате добре. Говорим за търсене на течове, или "течове", във вакуумни устройства и системи, или, както се казва, за откриване на течове. Те могат да бъдат причинени от грешки в дизайна, нарушения на технологията при производството и дефекти в материалите.
Не е трудно да се определи самият факт на изтичане във вакуумната камера: когато помпата работи, не се постига максимален вакуум на помпата, а значително по-лош. Друг начин е да спрете изпомпването и да наблюдавате промяната в налягането в системата. Ако налягането се повиши, е възможно изтичане. Но задачата е не само да се установи самият факт на теча, но и да се намери мястото на теча и да се отстрани. Една вакуумна инсталация може да има две или три дузини фланци, две или три дузини втулки, десетки метри заварени и споени шевове. И се случва да бъде много повече. И всеки вход може да има теч, всеки фланец може да има теч, всеки милиметър от всеки шев също може да има теч. Изглежда, че ако всичко е направено добре, тогава не трябва да има течове. В крайна сметка всички елементи на вакуумната система могат да бъдат проверени преди монтажа. За съжаление, това не е съвсем вярно: малките фланци и втулки могат да бъдат предварително проверени, докато големите елементи, по-специално самата камера, не могат да бъдат проверени по друг начин освен „монтаж“. Но не е достатъчно да се сглоби камера без течове - вакуумните камери по правило се нагряват за дегазация и по време на нагряване, поради разликата в коефициентите на топлинно разширение, в елементите на вакуумната инсталация възникват механични напрежения и в резултат на това течове. Какво да правим с тях? Елементите, които могат да бъдат заменени, се сменят. Шевовете понякога се опитват да „заваряват“, тоест да заваряват върху вечесъществуващия шев, но това не винаги завършва успешно. И накрая, има топлоустойчиви лакове и смоли, които покриват теча *). Но за да извършвате всички тези дейности, трябва да знаете къде е, да тече. Как да го инсталирам?
Да приемем, че има вакуумметър с висока селективност, особено чувствителен към някакъв газ. Обдухвайки външната страна на вакуумната камера с тънка струйка от този газ и наблюдавайки показанията на вакуумметъра, ще отбележим момента, в който показанията на вакуумметъра рязко се увеличат. И след като погледнахме кое място за монтаж продухахме с „пробен газ“, ще видим къде е течът. Практически е възможно да се локализира мястото на теча с точност до милиметър. Хелият най-често се използва като тестов газ, а спектрален анализатор, настроен на пика на хелиевите йони, се използва като високо селективен вакуумметър.
Този метод може да се приложи, така да се каже, напротив: най-лесно е да напълните камерата с газ, съдържащ халоген, най-лесният начин е със същия фреон при налягане, по-голямо от атмосферното, и той ще изтича през изтичането. Отвън трябва да поставите нагрята платинена жица, а до нея - всеки електрод под отрицателен потенциал спрямо него. При нагряване от платина, присъстващите в нея примесни атоми започват да дифундират навън, предимно калий и натрий. От повърхността те могат да се изпарят под формата на атоми или положителни йони. Токът, протичащ във веригата на отрицателния електрод, е пропорционален на дела на йоните. Оказва се, че тази фракция се увеличава в присъствието на халоген-съдържащи газове.
*) Във вакуумната технология се използват органосилициеви смоли и някои други вещества, които могат да издържат на температури до 400 ° C и позволяват след запълване на течове в устройството с тези вещества да се получи вакуум до 10 -7 Pa. Имайте предвид, че в електронните устройстваскоростта на изпомпване на гетера обикновено е ниска. При инсталации с по-висока скорост на изпомпване, съответно, повече отделяне на газ и големи течове са приемливи.