Verfahren und Vorrichtung zum Auffinden von Undichtigkeiten in Vakuumgefässen.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Auffinden von Undichtigkeiten in Vakuumgefässen, bei dem das zu prüfende Gefäss über eine erhitzte Palladiumtrennwand mit einem Manometer verbunden ist und von einer Gasatmosphäre umspült oder umgeben ist, die Wasserstoff enthält oder wenigstens aus einem Stoff besteht, der bei Berührung mit erhitztem Palla dium Wasserstoff abgibt.
Beim bekannten Verfahren vorgenannter Art wird das Manometer von einem Ionisationsmanometer gebildet Dessen Nachteil besteht darin, dass mit ihm nicht schnell gearbei tet werden kann, da, wenn die Trennwand einmal Wasserstoff in das Manometer eingelassen hat, eine verhältnismässig lange Zeit gewartet werden muss, bevor eine zweite Un (liehtigkeit festgestellt werden kann, weil der Wasserstoff erst dureh die Palladiumwand wegdiffundieren muss.
Bei dem oben gesehilderten Verfahren zum Auffinden von Undiehtigkeiten in Vakuumgefässen besteht gemäss der Erfindung das Manometer aus einer Glimmentladungs- vorriehtung, die einen Magneten enthält und in der die Kathode der Glimmentladungsstrecke zwei derart in bezug auf die Anode und den Magneten angeordnete Teile aufweist, dass diese Teile von einem Bündel magnetischer Kraftlinien geschnitten werden, das die Anode nicht schneidet, und die Kathode besteht aus einem wasserstoffabsorbierenden Metall.
Die erwähnten Glimmentladungsvorrichtungen sind bereits zur Bestimmung niedriger Gasdrücke bekannt, und der mit diesen beim Verfahren nach der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass das in das Manometer eingedrungene Gas sehr rasch wegbrennt, so dass schnell gearbeitet werden kann.
Zweckmässig werden in dieser Vorrichtung die Anode und die Kathode derart gewählt, dass die beiden Kathodenplatten zusammen mit der zylindrischen Anode einen nahezu geschlossenen Raum bilden, da in diesem Fall die grösste Empfindlichkeit erzielt wird.
Da bei einer bestimmten Elektrodenanordnung die grösste Empfindlichkeit entsteht, wenn die Elektrodenoberfläche möglichst gross ist und im übrigen die Verwendung eines Dauermagneten zur Erzeugung des erforderlichen Magnetfeldes die Einrichtung sehr einfach macht, empfiehlt es sich, die im allgemeinen zylindrische Wand der Glimment ladungsvorriehtung in der Nähe der Elektroden an deren Gestalt anzupassen, so dass der Luftspa. lt im Magnetkreis möglichst klein ist.
Das Verfahren nach der Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Ausführungsbei- spiels der erfindungsgemässen Vorrichtung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 stellt die Vorrichtung dar, und
Fig. 2 ist ein Sehnitt senkrecht zur Achse der Glimmentladungsvorrichtung nach der Linie II-II in Fig. 1.
In der Zeichnung ist mit 1 die Metallanode einer Senderöhre bezeichnet, die vakuumdicht mit dem obern Glasteil 2 verschmolzen ist. Der Glasteil 2 ist durch ein Verbindungsrohr 3 mit der Glimmentladungsvorriehtung 6 verbunden und im Verbindungsrohr befindet sich ein an einem Ende geschlossenes Palladiumrohr 4, das derart angeordnet ist, dass es eine vakuumdichte Trennwand in diesem Rohr bil det. Das Palladiumrohr ist mit zwei Anschluss- klemmen 5 zur Erhitzung durch Stromdureh- gang versehen. Gegenüber zwei abgeplatteten Teilen der Wand 7 der Glimmentladmgsvorrichtung befinden sich die Pole 8 des weiter nicht dargestellten Dauermagneten.
Die Kathode der Glimmentladungsröhre wird durch zwei kreisförmige Platten 9 und die Anode durch einen Zylinder 10 gebildet. Das Feld des Dauermagneten mit den Polen 8 ist parallel den Mantellinien des Zylinders 1. 0 und schneidet die Platten 9. Ein Rohr, mit dem Wasserstoff auf den zu prüfenden Teil der Senderöhre geleitet werden kann, ist mit 11 bezeichnet. Sobald der Wasserstoffstrahl einer grösseren oder kleineren Undichtigkeit der zu prüfenden Röhre begegnet, dringt Wasserstoft ein und dieser wird durch das erhitzte Palla diumrohr in das Manometer übergeführt, während gegebenenfalls eingedrungenes Gas oder eingedrungene Luft die Wand des Palladiumrohres nicht passieren kann.
Es hat sieh gezeigt, dass bei einer normal bemessenen Glimmentladungsvorrichtung Undiehtigkeiten feststellbar sind, die eine Druckzunahme von 10-5 mm je Minute im zu priifenden Gerät herbeiführen. Zu diesem Zweck braucht die Undichtigkeit nur während 5 Sekunden mit Wasserstoff in Berührung gebracht zu werden. Die Glimmentladungsvorriehtung 6 arbeitet dabei in der Weise, dass Elektronen, die von den Kathodenplatten 9 ausgehen, schrauben HnienFormige Bahnen be- schreiben, bevor sie auf den Anoclenzylinder 10 auftreffen. Auf diesen langen, sclirauben. linienförmigen Bahnen werden viele Ionen erzeugt.
Das Eindringen von Wasserstoff in die Lntladungsvorrichtung wird festgestellt dureh Zunahme des Leitvermögens der Entladungsbahn 9-10. Der eingedrungene Wasserstoff wird dann von der aus Tantal bestehenden Kathodenplatte 9 durez Absorption auge- nommen.
Method and device for finding leaks in vacuum vessels.
The invention relates to a method and a device for finding leaks in vacuum vessels, in which the vessel to be tested is connected to a manometer via a heated palladium partition and is flushed or surrounded by a gas atmosphere that contains hydrogen or at least consists of a substance which emits hydrogen on contact with heated palladium.
In the known method of the aforementioned type, the manometer is formed by an ionization manometer. The disadvantage of this is that it cannot be used quickly because once the partition has admitted hydrogen into the manometer, a relatively long time must be waited before a A second inconvenience can be determined because the hydrogen first has to diffuse away through the palladium wall.
In the above-described method for finding leaks in vacuum vessels, according to the invention, the manometer consists of a glow discharge device which contains a magnet and in which the cathode of the glow discharge path has two parts arranged in relation to the anode and the magnet so that the latter Parts are cut by a bundle of lines of magnetic force that does not cut the anode, and the cathode is made of a hydrogen absorbing metal.
The glow discharge devices mentioned are already known for determining low gas pressures, and the advantage achieved with these in the method according to the invention is that the gas which has penetrated the manometer burns away very quickly, so that work can be carried out quickly.
The anode and the cathode are expediently selected in this device in such a way that the two cathode plates together with the cylindrical anode form an almost closed space, since in this case the greatest sensitivity is achieved.
Since the greatest sensitivity occurs with a certain electrode arrangement when the electrode surface is as large as possible and the use of a permanent magnet to generate the required magnetic field makes the device very simple, it is advisable to place the generally cylindrical wall of the Glimment charge device in the vicinity of the Adapt electrodes to their shape, so that the airspa. lt is as small as possible in the magnetic circuit.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment of the device according to the invention shown in the accompanying drawing.
Fig. 1 illustrates the device, and
FIG. 2 is a section perpendicular to the axis of the glow discharge device along the line II-II in FIG. 1.
In the drawing, 1 denotes the metal anode of a transmitter tube, which is fused to the upper glass part 2 in a vacuum-tight manner. The glass part 2 is connected to the glow discharge device 6 by a connecting tube 3 and in the connecting tube there is a palladium tube 4 closed at one end, which is arranged such that it forms a vacuum-tight partition in this tube. The palladium tube is provided with two connection terminals 5 for heating through the passage of current. Opposite two flattened parts of the wall 7 of the glow discharge device are the poles 8 of the permanent magnet, not shown further.
The cathode of the glow discharge tube is formed by two circular plates 9 and the anode by a cylinder 10. The field of the permanent magnet with the poles 8 is parallel to the surface lines of the cylinder 1.0 and intersects the plates 9. A tube with which hydrogen can be directed to the part of the transmitter tube to be tested is designated 11. As soon as the hydrogen jet encounters a larger or smaller leak in the tube to be tested, hydrogen penetrates and this is transferred through the heated palladium tube into the manometer, while any gas or air that has penetrated cannot pass the wall of the palladium tube.
It has been shown that leaks can be detected with a normally dimensioned glow discharge device, which lead to an increase in pressure of 10-5 mm per minute in the device to be tested. For this purpose, the leak only needs to be brought into contact with hydrogen for 5 seconds. The glow discharge device 6 works in such a way that electrons emanating from the cathode plates 9 describe screw-shaped paths before they strike the anodic cylinder 10. On these long, sclirauben. line-shaped paths, many ions are generated.
The penetration of hydrogen into the discharge device is detected by the increase in the conductivity of the discharge path 9-10. The hydrogen that has penetrated is then absorbed by the cathode plate 9 made of tantalum.