Есть конспект?
Пришлите нам!

Разработана новая установка, позволяющая достигать в рабочей камере более высоких показателей ультравакуума, что открыло новые уникальные свойства.


Швейцарской фирмой Organizas'on Ehropeen Pur Lja Reshersh Njukleehr был разработан более совершенный метод по повышению вакуума в системе с ультровакуумом, конструкция которой предусматривает наличие камеры, способной осуществлять дегазацию на своей поверхности. Уникальная система позволяет реализовывать много ранее недостижимых возможностей, например, проводить избирательную очистку отдельных химических соединений и молекул и создавать эффект откачки даже при нулевом объеме занимаемого пространства.

Металлические осушительные системы, предназначенные для создания ультровакуума (т. е. вакуума с плотностью не более 10-8 Па и даже порядка 10-11-10-12 Па), имеют металлическую стенку вакуумной камеры, которая представляет собой неистощимый источник газа. Глубина вакуума, полученного в камере, зависит от динамического равновесия между выделением газов на поверхности стенок камеры и скоростью откачки воздуха используемыми насосами.

Следовательно, для повышения глубины ультравакуума в камере необходимо, по возможности, уменьшить степень дегазации на металлической поверхности камеры и одновременно увеличить эффективность средств откачки.

Французский исследователь Бенвенюти Кристофоро, работающий на швейцарскую фирму Organizas'on Ehropeen Pur Lja Reshersh Njukleehr, нашел способ как достичь ультравакуума более экономичным путем, по сравнению с существующими методами.

Для этого стенки металлической камеры он сделал на основе покрытия, которое содержит один слой неиспаряемого гетера, нанесенный на металлическую поверхность камеры, а на самом слое нанесен один или более тонких слоев одного катализатора, выбранного из группы: рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платина и/или сплава, содержащего, по меньшей мере, один из указанных элементов.

В такой камере достигается слабое окисление, и когда эти катализаторы подвергаются воздействию воздуха, они почти не взаимодействуют с кислородом на своей поверхности и поэтому нет необходимости в этапе активации путем нагрева, предназначенного для удаления пассивирующего слоя, который задействуется при обычной откачке. Это значительно экономит затраты на создание ультравакуума.

Но это не единственное достоинство новшества. Эти катализаторы могут быть очень долговечными, поскольку поглощение газов является процессом, термически обратимым.

Сам слой катализатора представляет собой экран, который замедляет дегазацию метала стенок камеры и не вызывает образования газов. А самое значимое достоинство состоит в том, что в камерах ускорителей частиц именно этот слой подвергается воздействию, вызванному ударами частиц (синхротронного излучения), и который, образуя экран, препятствует высвобождению молекул, способных загрязнить вакуум в камере. Поэтому такой слой катализатора представляет из себя еще и средство, предотвращающее в значительной степени дегазацию в камере, независимо от ее причины.

Обнаружилось и другое применение катализаторам. Оказалось, что они способны создать эффект откачки, который действует исключительно на определенные молекулы, находящиеся на поверхности камеры (метод избирательной откачки). Например, удается откачивать все молекулы H2 и СО, но не все N2 и СO2. В серии экспериментов по оценке этих свойств избирательной откачки самые интересные результаты были получены со сплавами на основе палладия, в частности со сплавом палладий-серебро.

Несмотря на такую избирательность это свойство вакуумной камеры ускорителя частиц не считается недостатком, потому что молекулы Н2 и СО являются мажоритарными.

Слой катализатора, выполненный согласно вышеописанной схеме, практически не изменяет объема камеры, что делает его использование уникальным, поскольку он создает эффект откачки даже при нулевом объеме занимаемого пространства. В результате открывается путь для его использования даже в тех случаях, когда геометрические законы не позволяют применение откачивающего материала в виде ленты.

Установки для создания ультравакуума, построенные на основе данной технологии позволят значительно продвинуться в исследованиях свойств чистого вакуума и материалов в нем.


Dr.BoT© Konspektiruem.ru