DE567558C

DE567558C - Process for generating, maintaining and varying different gas pressures in permanently communicating discharge vessels that are permanently gas-tight from the atmosphere

Info

Publication number: DE567558C
Application number: DE1930567558D
Authority: DE
Original assignee: HANS GRAUPNER DIPL ING; KONSTANTIN SZEGHOE DIPL ING; WALTER ROGOWSKI DR ING
Current assignee: HANS GRAUPNER DIPL ING; KONSTANTIN SZEGHOE DIPL ING; WALTER ROGOWSKI DR ING
Priority date: 1930-10-22
Filing date: 1930-10-22
Publication date: 1933-01-05

Description

Bei verschiedenen vakuumtechnischen Anwendungen kommt es vor, daß ein Vakuumgefäß, bestehend aus zwei von der Außenwelt dauernd gasdicht abgeschlossenen Behältern mit niedrigem Druck gegeben ist (vgl. Fig. 1). Die beiden Behälter α und b seien miteinander durch eine Öffnung c in Verbindung. Z. B. kann α das Entladungsrohr eines Kathodenoszillographen sein_r b das Ablenkrohr desselben; c ist dann sinngemäß das Loch der Blende. Bekanntlich hat es bei Kathodenoszillographen gewisse Vorteile, eine Druckdifferenz von der Größe von etwa io^-2 mm Hg zwischen α und b aufrechtzuerhalten. Solange beide Räume α und b an Pumpen liegen und über diese mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung stehen, macht die Aufrechterhaltung des Druckunterschiedes keine Schwierigkeit. Anders ist es dagegen, wenn es sich um solche Apparaturen handelt, die vollkommen für die Zeit ihrer Lebensdauer von der Außenwelt gasdicht abgeschlossen sein sollen. Bei den bisher bekanntgewordenen Anordnungen, die das Problem der Erzeugung eines Druckunterschiedes in zwei in Verbindung stehenden gasdicht abgeschlossenen Behältern berühren, handelt es sich um Konstruktionen, bei welchen die beiden in Frage kommenden Räume mit den verschiedenen Drücken ausschließlich über solche Wege kommunizieren, welche beim Betrieb entweder mit Quecksilberdampf oder sogar mit flüssigem Quecksilber angefüllt sein müssen. Infolgedessen ist es z. B. unmöglich, durch irgendeinen dieser Wege Strahlen freiliegender Elektronen hindurchzuschießen. Die Druckdifferenz wird bei diesen Anordnungen durch Anwendung des Kondensations-, Injektor- und Diffusionsprinzips erreicht. Die Räume mit den verschiedenen 'Drücken kommunizieren bei diesen Anordnungen nur über das strömende Pumpmedium.In various vacuum-technical applications it happens that a vacuum vessel, consisting of two containers which are permanently gas-tight from the outside world, is provided with a low pressure (cf. FIG. 1). Let the two containers α and b be connected to one another through an opening c . For example, α can be the discharge tube of a cathode oscilloscope _r b its deflection tube; c is then analogously the hole in the diaphragm. It is known that with cathode oscilloscopes it has certain advantages to maintain a pressure difference of about 10 ^-2 mm Hg between α and b . As long as both spaces α and b are connected to pumps and are connected to the outside atmosphere via these, maintaining the pressure difference is not difficult. On the other hand, it is different when it comes to apparatuses which are to be completely sealed off from the outside world in a gas-tight manner for the duration of their service life. In the arrangements that have become known to date, which deal with the problem of generating a pressure difference in two connected, gas-tight sealed containers, are constructions in which the two spaces in question communicate with the different pressures exclusively via paths that are in operation during operation must be filled either with mercury vapor or even with liquid mercury. As a result, it is e.g. B. impossible to shoot exposed electron beams through any of these paths. In these arrangements, the pressure difference is achieved by applying the condensation, injector and diffusion principles. In these arrangements, the spaces with the different pressures only communicate via the flowing pump medium.

Die Entladungsbahn ist dabei mindestens teilweise in die Diffusionspumpe hineingebaut. Infolgedessen zeigen diese Anordnungen im Gegensatz zum Gegenstand der Erfindung die folgenden Nachteile:The discharge path is at least partially built into the diffusion pump. As a result, in contrast to the subject matter of the invention, these arrangements show the following disadvantages:

r. Das Medium, in dem die Entladung vor sich geht und das in der Diffusionspumpe arbeitende Pumpmedium sind nicht unabhängig wählbar, sondern notwendigerweise ein und derselbe Stoff, wodurch die Art der in dem Gefäß herstellbaren Entladungen eingeschränkt ist. Dieser Stoff muß gleichzeitig sowohl als Entladungsmedium wie auch als Pumpmedium brauchbar sein. Die neben Quecksilber in letzter Zeit als Pumpmedien bekanntgewordenen und gegenüber diesem gewisse Vorteile aufweisenden chemischen Verbindungen sind wegen der durch Entladungen darin hervorgerufenen chemischen Zersetzungen nicht brauchbar.r. The medium in which the discharge takes place and that in the diffusion pump working pumping medium are not independently selectable, but necessarily one and the same substance, whereby the type of in the vessel producible discharges is limited. This material must be at the same time be useful both as a discharge medium and as a pump medium. The next to mercury lately as a pumping medium chemical compounds which have become known and which have certain advantages over this are not usable because of the chemical decomposition caused by the discharges in them.

2. Die Abmessungen des Entladungsraumes und der Diffusionspumpe sind ebenfalls nicht freiwählbar, sondern voneinander abhängig. 2. The dimensions of the discharge space and the diffusion pump are also not freely selectable, but dependent on each other.

Bei dem Gegenstand der Erfindung ist das wesentliche Merkmal, das die beiden Räume mit den verschiedenen Drücken außer über den nach obigem für jede Diffusionspumpe S charakteristischen Verbindungsweg über das Pumpmedium, noch über eine oder mehrere feste bzw. regulierbare Staudüsen kommunizieren, bei welchen die sich hindurchbewegenden Medien frei wählbar bleiben. Damit sindIn the subject matter of the invention, the essential feature is that the two rooms with the various pressures except for the above for each diffusion pump S characteristic connection path via the pump medium, or via one or more Communicate fixed or adjustable flow nozzles, in which the moving through Media remain freely selectable. So are

,10 das den Druckunterschied in den Staudüsen hervorrufende strömende Medium, in dem die Entladung vor sich gehen soll, und das ausschließlich im Pumpbehälter befindliche Pumpmedium und damit die Art und Konstruktion der Pumpe unabhängig voneinander frei wählbar., 10 the flowing medium causing the pressure difference in the nozzle, in which the Discharge should go on, and that located exclusively in the pump container Pump medium and thus the type and construction of the pump are independent of each other freely selectable.

Die Erfindung besteht mit anderen Worten darin, daß parallel zu der die Räume α und b verbindenden öffnung c eine Diffusionspumpe d angebracht wird (s. Fig. 2). Diese Diffusionspumpe erhält keine Vorpumpe. Das Durchschnittsvakuum wird in den Räumen a und b so hoch vorausgesetzt, daß die Diffusionspumpe die ihr eigentümliche Druckdifferenz zu erzeugen vermag. In der Ausführung, z. B. zug Glas, werden beide Räume α und b zusammen mit einer Diffusionspumpe (zur Vermeidung des oft unwillkommenen hohen Dampfdruckes des Quecksilber» zweckmäßig mit einer öldiffusionspumpe) zunächst in der üblichen Weise auf niedriges Vakuum gebracht und dann abgeschmolzen. Soll, nun ein verschiedenes Vakuum hervorgerufen werden, so braucht nur die Diffusionspumpe durch Erhitzen des Quecksilbers in Gang gesetzt zu werden... und es stellt sich dann ein Druckunterschied von selbst ein. Z. B. kann man es erreichen, daß der Druck in α über den Durchschnittsdruck steigt, in b fällt.In other words, the invention consists in that a diffusion pump d is attached parallel to the opening c connecting the spaces α and b (see FIG. 2). This diffusion pump does not have a backing pump. The average vacuum in spaces a and b is assumed to be so high that the diffusion pump is able to generate its peculiar pressure difference. In the execution, e.g. B. train glass, both spaces α and b are first brought to a low vacuum in the usual way and then melted together with a diffusion pump (to avoid the often unwelcome high vapor pressure of mercury »appropriately with an oil diffusion pump). If, now, a different vacuum is to be created, the diffusion pump only needs to be set in motion by heating the mercury ... and a pressure difference then arises by itself. For example, it can be achieved that the pressure in α rises above the average pressure and falls in b.

Das Wesen der Erfindung besteht also darin, daß das Gas nicht, wie üblich, durch ein Vorvakuum bei der Diffusionspumpe abgesaugt und in die Atmosphäre befördert wird, sondern daß innerhalb der Anordnung die Diffusionspumpe einen Umlauf des Gases bewirkt und je nach dem Verhältnis des Strömungswiderstandes der Staudüse c zur effektiven Saugleistung der der Düse parallel liegenden Pumpe Druckunterschiede in den Räumen α und b in an sich bekannter Weise hervorruft.The essence of the invention consists in the fact that the gas is not sucked off by a forevacuum at the diffusion pump and conveyed into the atmosphere, as usual, but that within the arrangement the diffusion pump causes the gas to circulate and, depending on the ratio of the flow resistance, the The baffle nozzle c for the effective suction power of the pump lying parallel to the nozzle causes pressure differences in the spaces α and b in a manner known per se.

Dadurch ist es im Gegensatz zu bekannten Methoden hier möglich, die gesamte Apparatur dauernd gasdicht gegen die äußere Atmo-Sphäre abzuschließen und das bekannte Gaseinlassen von außen, welches sonst zur Druckeinstellung dient, zu vermeiden.As a result, in contrast to known methods, it is possible here to use the entire apparatus to seal permanently gas-tight against the outer atmosphere and let in the known gas from outside, which is otherwise used to adjust the pressure.

Wird als Entladungsmedium ein nicht ^so wohlfeiles Gas, wie Luft, gewählt, so hat dies neue Verfahren noch einen weiteren Vorteil: Da das Entladungsmedium nur innerhalb der abgeschlossenen Apparatur zirkuliert, tritt kein Verbrauch an diesem Stoff ein, was z. B. bei einem Betrieb mit Edelgasen, die bekanntlich oft als Entladungsmedium aus anderen Gründen vorzuziehen sind, von ausschlaggebender wirtschaftlicher Bedeutung ist.If the discharge medium is not a ^ so Cheaper gas such as air is chosen, this new process has another advantage: Since the discharge medium only circulates within the enclosed apparatus, occurs no consumption of this substance, which z. B. when operating with noble gases, which is known are often preferable as the discharge medium for other reasons, of more crucial is of economic importance.

Offenbar können durch mehrfache Parallelschaltung oder Hintereinanderschaltung solcher Diffusionspumpen (vgl. d, g; Fig. 3) Druckunterschiede in beliebiger Zahl hervorgerufen und bei abgeschmolzenen Röhren je nach Wunsch aufrechterhalten werden.Evidently, by multiple parallel connection or series connection of such diffusion pumps (cf. d, g; Fig. 3), any number of pressure differences can be produced and maintained as desired when the tubes are melted.

Legt man in den so erhaltenen Gasstrom irgendwelche Regulierventile oder irgendwelche von außen her (vom Atmosphärendruck her) steuerbare Hindernisse, so kann man bei abgeschmolzenen Röhren auch eine Regulierung der erreichbaren Druckunterschiede bewirken.If one puts any regulating valves or any in the gas stream thus obtained From the outside (from the atmospheric pressure) controllable obstacles, one can also use a Cause regulation of the achievable pressure differences.

Da der erzielbare Druckunterschied auch noch von den Volumina der Gefäße abhängt, so kann man die Druckdifferenz durch in den Lauf des Gasstromes eingeschaltete bzw. den Gefäßen parallel geschaltete Rezipienten beeinflussen. Since the achievable pressure difference also depends on the volume of the vessels, so you can check the pressure difference by being switched into the course of the gas flow or by the Vessels connected in parallel affect recipients.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 4; dabei bedeutet α den Ablenkraum, b den Entladungsraum des Kathodenoszillographen, c die Blendenöffnung, d die Diffusionspumpe hochvakuumsei tig, e die Diffusionspumpe vorvakuumseitig, f den Rezipienten und g das Regulierventil.An exemplary embodiment is shown in FIG. 4; α means the deflection space, b the discharge space of the cathode oscilloscope, c the aperture, d the diffusion pump on the high vacuum side, e the diffusion pump on the fore-vacuum side, f the recipient and g the regulating valve.

Claims

Patent claims:

1. A method for generating, maintaining and varying different gas pressures in permanently communicating discharge vessels, which are permanently sealed off from the atmosphere in a gas-tight manner, characterized in that the discharge vessels communicate via one or more fixed or adjustable stagnation nozzles and one or more of the stagnation Ic ₃ - nozzles parallel-connected diffusion pumps circulating freely selectable flowing medium creates a pressure gradient in the jets.

2. The method according to claim 1, characterized in that «o characterized in that the discharge vessels in which the pressures are regulated should, via externally controllable, permanently installed regulating valves, possibly with interconnection of recipients are connected to the "5 pumps. -

1 sheet of drawings