Способ обнаружения течи в высоковакуумныхобъектах

 

ОПИСАНИ Е 257096

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ЬВтОРСКОМ СВИДЯТЕЛЬСтВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42k, 30/01

Заявлено 12Х.1968 (№ 1239211/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 11.Х1.1969. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 14.IV.1970

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ЫПК С 011

УДК 533.599.2 (088.8) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ТЕЧИ В ВЫСОКОВАКУУМНЫХ

ОБЪЕКТАХ

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно, к методам обнаружения течи в высоковакуумных объектах.

Известные способы обнаружения течи, основанные на использовании манометров, находящихся в исследуемых объектах с использованием масспектрометров и др., достаточно сложны.

Для упрощения процесса обнаружения течи в высоковакуумных объектах предлагается способ, по которому в вакуумную камеру, соединенную с контролируемым объектом, помещают предварительно обезгаженный датчик парциального давления кислорода, выполненный в виде пластины монокристаллического кремния, регистрируют интенсивность теплового излучения, возникающего при окислении поверхности датчика, и по степени интенсивности теплового излучения судят о наличии течи.

Способ основан на том, что при окислении поверхности монокристаллического кремния в атмосфере чистого кислорода выделяется тепловая энергия, которая может быть зарегистрирована тепловыми приемниками (болометр, ермо. элемент и др.).

По интенсивности теплового излучения можно судить о ходе процесса (адсорбции или хемосорбции) па поверхности пластины и, следовательно, о количестве молекул кислорода, взаимодействующих в единицу времени с чистой поверхностью кремния.

В условиях высокого вакуума практически каждая молекула кислорода, ударяющаяся об обезгаженную поверхность пластины кремния, хемосорбируется. Это справедливо до тех пор, пока идет процесс образования мономолекулярного слоя.

Каждая молекула хемосорбируемого кислорода вступает в реакцию с поверхностью кремния с выделением тепловой энергии q.

Согласно кинетической теории газов, число молекул кислорода, ударяющихся о поверхность кремния площадью 1 см- за 1 сек., будет:

u, = 3,513 10"- (слю- . сек — )

1 р. T где Р— давление, мк рт. ст., 20 p — молекулярный вес, Т вЂ” температура, К.

Полная тепловая мощность W, выделяющаяся с поверхности 1 с.ис при этом будет:

25 W=q v, Энергию q м оo ж н о o в ы ч и с л и ть, исходя из того, что при образовании 1 г моль SiO» по реакции

Si + Ое = SiO» » выделяется 56 ккал тепловой

30 энергии.

257096

Предмет изобретения

При температуре Т = 300 К и давлении Р == 10» торр для кислорода (p = 1б):

W = 4,7 ° 10 11 вт)см-в.

При давлении P = 10 14 торр:

W = 4,7 ° 10 1звт)см- .

Таким образом, используя тепловые приемники, способные регистрировать такие тепловые мощности, можно регистрировать парциальное давление остаточного кислорода вплоть до 10 11 торр и определять натекание по уровню кислорода в проверяемом вакуумном объекте.

Составитель О. В. Болев

Техред Л. В. Куклина Корректор Г. С. Мухина

Редактор С. И. Хейфиц

Заказ 696/11 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Поэтому

W= 9,3 10- 3,513 10" .

y 1 т

Способ обнаружения течи в высоковакуумных объектах, основанный на измерении парциального давления газа, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса обнаружения течи, в вакуумную камеру, соединенную с контролируемым объектом, помещают пред1о варительно обезгаженный датчик парциального давления кислорода, выполненный в виде пластины монокристаллического кремния, регистрируют интенсивность теплового излучения, возникающего при окислении поверхности датчика, и по степени интенсивности теплового излучения судят о наличии течи.