Вакуумные камеры для высокотехнологичных исследований

Опубликовано: 02.09.2018

В сфере науки и во многих производственных областях не обойтись без сложного высокотехнологичного оснащения. Один из примеров такого специализированного оборудования — вакуумная техника, в частности, камеры для создания и поддержания разряженной среды. Агрегаты, устройства и измерительные приборы из данной категории входят в состав производственного и исследовательского оборудования различного назначения. С помощью современных вакуумных камер создают даже термоядерную и ускорительную технику, а также установки для имитации космического пространства. Подробный перечень сфер применения указан в ГОСТ 5197-85 (термины и определения).

Вакуум в научных исследованиях и промышленности

Важный фактор, влияющий на протекание физико-химических процессов, их характер и интенсивность — концентрация молекул газа в среде. Для некоторых исследований необходимо минимизировать или исключить воздействие атмосферных газов на реализацию процессов. Задача достигается благодаря применению современных вакуумных камер. Такие устройства входят в состав многих видов технологического, лабораторного, испытательного и производственного оборудования.

С ассортиментом вакуумных камер для исследований и наукоемких промышленных задач можно ознакомиться на сайте www.msht.ru . Такие компании, как «MSH Techno» входят в список ведущих поставщиков высокотехнологичной техники.

В сфере научных исследований и для производственных испытаний применяют:

агрегаты для дегазации полимеров и вакуумного напыления различных материалов; устройства для масс-спектрометрического течеискания; камеры сверхвысоковакуумного типа для сканирующих зондовых микроскопов и другого научно-исследовательского оборудования; высокотехнологичные установки для имитации космического пространства.

Отдельно стоит упомянуть применение вакуумных камер для наукоемких исследований в области управляемого термоядерного синтеза, такое оборудование необходимо для:

создания дейтериево-тритиевой плазмы; формирования единого вакуумно-тритиевого комплекса ( для наработки трития); подготовки и переработки топлива (в том числе и сепарации).

Сегодня вакуумная техника различной конструкции и сложности получила широкое распространение в смежных областях:

медицинская и пищевая промышленность; машиностроение и металлургия.

Способы создания вакуума в лабораторных и производственных условиях

Для того, чтобы исключить воздействие атмосферных газов на физико-химические процессы используют целый комплекс устройств. Современные аналитические установки и технологические вакуумные камеры способны обеспечивать давление в диапазоне от 105 Па до значений меньше 10-11 Па (16 десятичных порядков). Такие условия создаются и поддерживаются благодаря воздействию на среду насосов. Для загрузки изделий или исследуемых объектов используются шлюзы и люки. Герметичность конструкции обеспечивают специальные затворы или фланцы. Еще одним важным элементом камеры является вакуумных ввод. Такие модули обеспечивают воздействие на изготавливаемый или исследуемый объект (движение, электричество или жидкие среды) без нарушения условий протекания физико-химических процессов. Вводы, вакуумметры и другие контрольно-измерительные приборы также позволяют снимать все необходимые данные.

Методы измерения

Для индикации и измерения давления, создаваемого в вакуумной системе, применяют специальное метрологическое оборудование. Его использование является незаменимым как при создании и поддержания сверхвысокого вакуума, так и при эксплуатации низковакуумных установок.

Сегодня для обслуживания и контроля работы аналитических и технологических камер используют две категории измерительного оборудование:

системы на базе отдельных контроллеров и вакуумных датчиков (комбинация преобразователя давления и устройства для питания и индикации); метрологические системы на базе вакуумметров.

Особенности конструкции камер

Как правило, все актуальные системы состоят из типовых элементов:

насос; клапаны, затворы, натекатели, предохранительные модули; вакуумметры, масс-спектрометры и течеискатели; изолированная камера и цельнометаллическая арматура; вводы для жидких сред; системы позиционирования в вакууме; нагреваемые и охлаждаемые подложкодержатели; устройства для передачи оптических и электрических сигналов; иллюминаторы, лючки, окошки и прочие средства для визуального контроля процесса; ловушки для форвакуумных насосов; средств для измерения и системы для прогрева установок.

Для оснащения самых распространенных моделей используют высоковакуумные насосы двух типов:

газоперекачивающие агрегаты; устройства, работающие по газоулавливающему принципу.

Отдельно стоит упомянуть об установках для имитации космического пространства, объем таких камер превышает 100 м³.

rss