DE608296C

DE608296C - Verfahren zum Fernhalten schaedlicher Gase und Daempfe aus hochevakuierten Raeumen

Info

Publication number: DE608296C
Application number: DEK123054D
Authority: DE
Original assignee: HANS KLUMB DR
Current assignee: HANS KLUMB DR
Priority date: 1931-11-15
Filing date: 1931-11-15
Publication date: 1935-01-19

Description

Verfahren zum Fernhalten schädlicher Gase und Dämpfe aus hochevakuierten Räumen Die Quecksilberdiffusionspumpen besitzenden Nachteil, daß sie außer der Wasserzirkulationskühlung noch einer Kühlung auf mindestens - 50° C oberhalb der obersten Diffusionsstufe bedürfen, um den von der Wasserkühlung nicht hinreichend kondensierten Quecksilberdampf bis zur Erreichung des gewünschten Partialdampfdruckes niederzuschlagen.
Als Ersatz für die fast allein in Frage kommenden Kühlmittel aus fester Kohlensäure oder flüssiger Luft hat man auch Sorptionsmittel versucht. Alle sind gleich umständlich und teuer.
Der Ersatz des Quecksilbers als Treibmittel für Diffusionspumpen durch Öle bringt den großen Vorteil mit sich, daß die Wasserkühlung der Pumpe ausreicht, um den Dampfdruck des Treiböls oberhalb der höchsten Diffusionsstufe auf etwa i o -e mm herabzusetzen, so daß jede weitere Kondensation fast immer unterbleiben kann. Doch haben die Öldiffusionspumpen eine Reihe anderer Nachteile, von dem die chemische und thermische Empfindlichkeit, die Eigenschaft als unerwünschtes Lösungsmittel der geförderten-Dämpfe und vor allem die Schwierigkeit der Hintereinanderschaltung von mehreren Diffusionsstufen bei parallel geschalteten Dampfstrahldüsen die wichtigsten sind. Die Quecksitberdiffusionspumpen werden daher zweifellos ihren Platz behaupten und müssen auch aus ökonomischen Gründen beibehalten werden, weil sie seit etwa io Jahren zum unentbehrlichen Bestand jeder Hochvakuumapparatur geworden sind und kostbares, außerordentlich dauerhaftes Inventar darstellen.
Die Erfindung bezweckt, den vorhandenen Quecksilberdiffusionspumpen den Hauptvorteil der Öldiffusionspumpen zu verschaffen, ohne die gesamten Nachteile der Öldiffusionspumpe auf die Quecksilberdiffusionspumpen zu übertragen und ohne eine komplette Öldiffusionspumpe oderPumpenstufe der Quecksilberpumpe hinzuzufügen. Dieses Ziel wird auf einfache und billige Weise dadurch erreicht, daß ein Sperrschleier von kontinuierlich erzeugtem und kondensiertem Öl- oder Paraffindampf über der obersten Stufe der Quecksilberpumpen aufrechterhalten wird, der die schweren Quecksilbermoleküle am Durchtritt hindert, indem er sie teils zurückwirft, teils bei seiner eigenen Kondensation mitkondensiert, und andererseits die aus dem Rezipienten abzusaugenden Gase hinreichend durchläßt und gleichfalls mit seinem eigenen Kondensat niederschlägt.
Auf eine Förderwirkung auf die Rezipientengase in der Richtung auf die Quecksilberpumpe soll hierbei ganz verzichtet werden, um das Dampfschleiersperrventil als einfachen, wichtigen und leicht abnehmbarenAufsatz auf jede Quecksilberpumpe verwenden zu können und um die Betriebskosten und die Wartung auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Eine Erhöhung der Förderung der nicht aus Quecksilber bestehenden Rezipientengase und Dämpfe kommt schon deswegen nicht in Frage, weil die Quecksilberpumpen hierin von den Öldiffusionspumpen bisher nicht übertroffen worden sind.
Die spezifische Wirkung als Sperrventil wird noch dadurch verstärkt, daß erfindungsgemäß an Stelle der sehr teueren und empfindlichen Öle der Öldiffusionspumpen auch die weit billigeren Phthalate und insbesondere das sehr billige Paraffin benutzt werden. Sobald diese Stoffe verbraucht bzw. mit den niedergeschlagenen Fremdstoffen übermäßig angereichert sind, werden sie ausgewechselt. Hierfür wird das Dampfsperrventil besonders eingerichtet.
Das wesentliche Merkmal des Sperrschleierventils gegenüber den Diffusionspumpen ist der, däß die Richtung der schleiererzeugenden Dampfströme für die Wirkung der Erfindung unwesentlich ist. Insbesondere ist Wirbelbildung vorteilhaft, um einen gleichmäßig dichten Dampfschleier zu erzeugen, während es sich bei Diffusionspumpen herausgestellt hat, daß sie um ein Vielfaches höhere Förderleistung erzielen, wenn ein möglichst streng gerichteter Dampfstrahl das zu fördernde Gas in der Förderrichtung mitreißt und nach Beendigung seiner geradlinigen Bahn möglichst vollständig an der Kühlfläche der Pumpe kondensiert wird.
Die Erfindung besteht demnach nicht darin, Gas vom Rezipienten in das Vorvakuum oder in die Stufen der Hochvakuumpumpe zu befördern, indem es die Gase oder Dämpfe in dieser Richtung beschleunigt, es besteht auch nicht darin, den Quecksilberdampf vom Rezipienten dadurch fernzuhälten, daß ein nicht kondensierbares Gas, insbesondere Luft, dem Quecksilberdampf entgegen, also in der Förderrichtung der Quecksilberpumpe entgegengetrieben wird und von der Quecksilberpumpe weiterbefördert werden müßte, sondern darin, daß ein stationärer, möglichst gleichmäßig verteilter Schleier von nicht kondensierbarern Dampf in einem Raume zwischen Quecksilberpumpe und Rezipienten aufrechterhalten wird. Der Umstand, daß der fortgesetzteErsatz des sich fortgesetzt niederschlagenden Dampfes nicht ohne Strömungserscheinungen vor sich gehen kann, ist kein wesentliches Merkmal der Erfindung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -t. Verfahren zum Fernhalten schädlicher Gase und Dämpfe aus hochevakuierten Räumen unter Benutzung der Diffusionsvorgänge von Gasen in Dampfströmen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ort, wo 'solche schädlichen Dämpfe entstehen können, .und dem von ihnen frei zu haltenden Rezipienten ein Dampfstrom einer chemisch sehr stabilen Sperrsubstanz von hohem Molekulargewicht und niedrigem Dampfdruck derart eingeschaltet wird, daß die nach dem Erzeugungsort der schädlichen Dämpfe fließenden Sperrdampfmoleküle die Diffusion der Moleküle des schädlichen Dampfes in Richtung des Rezipienten praktisch infolge der Zusammenstöße mit ihnen aufheben und diese an Stellen gebracht werden, wo ihre Anwesenheit unschädlich ist. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfe einer hochsiedenden organischen Substanz (fes'te und flüssige Paraffine, hochsiedende Ester) zur Erzielung einer derartigen einseitig wirkenden Diffusionssperrwirkung gegenüber schädlichen Dämpfen verwendet werden. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfe von Metallen, die sich bei gewöhnlicher Temperatur in festem Zustande befinden, wie Blei, Zink, Kadmium; zur Erzielung einer einseitigen Sperrwirkung verwendet werden.