IT9021236A1

IT9021236A1 - CLEAN WINDOW FOR PROCEDURE CONTAINER

Info

Publication number: IT9021236A1
Application number: IT021236A
Authority: IT
Inventors: Neil Anthony Johnson; Russel Scott Miller
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1989-08-07
Filing date: 1990-08-07
Publication date: 1992-02-07
Also published as: IT9021236A0; GB2235548A; AU5704290A; IT1246433B; JPH03100290A; GB9014915D0; FR2650516A1; CA2015524A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione non riguarda produzione di polvere in cui il prodotto cercato dalla produzione è polvere. Piuttosto riguarda il trattamento di una produzione collaterale di polvere e una polvere fine prodotta come sottoprodotto di un processo di fusione. Il sottoprodotto è una nube di particelle molto piccole che si forma in apparati quando il materiale viene (formato, lavorato o fuso. The present invention does not relate to the production of powder in which the product sought from the production is powder. Rather it concerns the treatment of a collateral production of powder and a fine powder produced as a by-product of a smelting process. The by-product is a cloud of very small particles that forms in apparatuses when the material is (formed, processed or melted.

Ci sono parecchi procedimenti di lavorazione di materiali che sono eseguiti entro un recipiente o contenitore, perchè i materiali che vengono lavorati devono essere protetti dall’atmosfera o c’è timore che i materiali che vengono lavorati vengano dispersi attraverso un impianto di lavorazione e contaminimo essenzialmente quelle che dovrebbero essere zone pulite entro rimpianto. There are several material processing processes that are performed within a vessel or container, because the materials being processed must be protected from the atmosphere or there is a fear that the materials being processed will be dispersed through a processing plant and essentially contaminate what should be clean areas within regret.

Tali procedimenti di lavorazione di materiali comprendono riscaldamenti ad alta intensità di metalli, depositi da spruzzi in plasma, riscaldamenti a plasma, riscaldamenti ad arco trasferito, deposizione, a spruzzo di metalli, polverizzazione di metalli in gas, riscaldamento di metalli mediante fascio elettronico e altri procedimenti di lavorazione di materiali. Such material processing processes include high intensity metal heating, plasma spray deposits, plasma heating, transferred arc heating, deposition, metal spraying, metal spraying in gas, electron beam heating of metals and others. material processing procedures.

Un tale metodo di lavorazone di materiali implica la formazione di polvere fine. Un processo in uso corrente per polverizzare materiali in polvere fine implica la polverizzazione di una corrente di materiale liquido o fuso mediante una corrente di gas che cade sulla corrente di liquido per disperdere e polverizzarla. La presente invenzione non è interessata alla formazione di polvere per polverizzazione mediante gas. Such a method of processing materials involves the formation of fine dust. A current process for pulverizing fine powdered materials involves pulverizing a stream of liquid or molten material by a stream of gas falling onto the stream of liquid to disperse and pulverize it. The present invention is not concerned with the formation of dust by pulverization by gas.

Tuttavia, tale polverizzazione è accompagnata dalla produzione di polvere estremamente fine come, per esempio, una fine nebbia o nuvola di polvere metallica formata da metalli fusi che sono polverizzati attraverso l’azione di correnti di gas urtanti su una corrente di metallo fuso. However, this pulverization is accompanied by the production of extremely fine dust such as, for example, a fine mist or cloud of metal powder formed by molten metals that are pulverized through the action of streams of gases hitting a stream of molten metal.

Un altro di tali procedimenti di lavorazione di materiale è l’uso della polvere in un processo di deposito a spruzzo, dove lo spruzzo è formato da un metallo liquido o dove lo spruzzo è formato facendo scorrere una polvere attraverso una fiamma a plasma per obbligare le particelle di polvere a fondersi in uno spruzzo fuso. Another such material processing process is the use of powder in a spray deposition process, where the spray is formed from a liquid metal or where the spray is formed by running a powder through a plasma flame to force the dust particles to merge into a molten spray.

La presente invenzione non è interessata a questo procedimento di lavorazione di materiali, ma è interessata ad una nebbia o polvere di particelle molto fini che si forma come sottoprodotto di tale procedimento di lavorazione di materiali. The present invention is not concerned with this material processing process, but is concerned with a mist or dust of very fine particles which is formed as a by-product of this material processing process.

Ci sono numerose altre tecniche di lavorazione di materiali che implicano la formazione di vapori o di polvere fine o l’utilizzazione di un vapore o di polvere fine nel formare oggetti e che formano nebbie o nuvole di particelle molto piccole come sottoprodotto di tale procedimento di lavorazione di materiali. There are numerous other material processing techniques which involve the formation of vapors or fine dust or the use of a vapor or fine dust in forming objects and which form mists or clouds of very small particles as a by-product of that process. of materials.

Spesso è desiderabile in parecchie di queste operazioni avere un qualche accesso visivo ai fenomeni chiave che accompagnano la lavorazione del materiale. Tuttavia, tale accesso visivo può essere diminuito, alterato, o oscurato da tali nebbie o nuvole di particelle molto piccole. Sono stati proposti e sviluppati numerosi sistemi per consentire un esame dell’interno di una camera di lavorazione mentre il processo sta avvenendo in modo che possono essere osservati, rivelati o controllati certi criteri di lavorazione. It is often desirable in several of these operations to have some visual access to the key phenomena that accompany the processing of the material. However, this visual access can be diminished, altered, or obscured by such mists or clouds of very small particles. Numerous systems have been proposed and developed to allow an examination of the interior of a processing chamber while the process is taking place so that certain processing criteria can be observed, revealed or controlled.

Quando si generano nuvole di particelle molto piccole entro un contenitore, come sottoprodotto di lavorazione o reazione di materiali che stanno avvenendo, gli effettivi fenomeni critici entro il contenitore possono essere oscurati dalla nuvola di particelle formata entro la camera. Una delle caratteristiche di tali nuvole formate entro le camere di lavorazione è una tendenza delle particelle a depositarsi sulle superfici interne della camera compresa deposizione sulla superficie interna di una finestra in una parete della camera. Tale deposito di materiale in particelle può interferire con la visione e può oscurare l'osservazione dall'esterno della camera. In casi gravi, l’osservazione dell'interno della camera può essere impedito interamente a causa di occlusioni dì materiale in particelle sulla superficie interna della finestra. When very small particle clouds are generated within a container, as a byproduct of processing or reaction of materials that are taking place, the actual critical phenomena within the container may be obscured by the particle cloud formed within the chamber. One of the characteristics of such clouds formed within the processing chambers is a tendency for particles to deposit on the internal surfaces of the chamber including deposition on the internal surface of a window in a chamber wall. Such deposition of particulate material can interfere with vision and can obscure observation from outside the camera. In severe cases, the observation of the interior of the room can be prevented entirely due to occlusions of particulate material on the internal surface of the window.

Sono stati escogitati numerosi schemi per mantenere pulita la superficie interna di tali finestre di ispezione. Tuttavia, è stato osservato che parecchi di questi schemi hanno un successo limitato in modo che possono aumentare il tempo durante il quale può avvenire l’osservazione, ma per un periodo prolungato il materiale in particelle occlude gradualmente la finestra e oscura l’ispezione o altra trasmissione di luce attraverso la finestra. Numerous schemes have been devised to keep the interior surface of these inspection windows clean. However, it has been observed that several of these schemes have limited success so that they can increase the time during which observation can occur, but over a prolonged period the particulate material gradually occludes the window and obscures the inspection or other. light transmission through the window.

Nel passato, tentativi che sono stati impiegati per mantenere pulite aperture di ispezione di tale apparato hanno implicato l’uso di cortine di gas, o di getti di gas, o di una pellicola mobile, o di otturatori. Tuttavia, si è trovato che queste tecniche hanno dato dei risultati misti nel mantenere pulite le aperture di ispezione. Benché queste tecniche siano state di aiuto limitato nel mantenere pulite aperture di ispezione, ci sono altri problemi che sono sviluppati durante il loro uso. Un tale problema riguarda in generale l'uso di una cortina di gas o di un getto di gas. Tale uso richiede generalmente grandi portate di gas o flussi di gas ad alta velocità. Tale alta velocità o alto volume di flussi di gas nel tempo crea regioni a bassa pressione altamente turbolente in vicinanza dell'apertura di ispezione. Questo può portare ad un flusso disperso di gas, al trascinamento di particelle e ad urto sulle finestre di visione anche se un alto volume di gas e un'alta velocità di gas sono impiegati per impedire tale deposito. In the past, attempts that have been used to keep the inspection openings of this apparatus clean have involved the use of gas curtains, or gas jets, or a movable film, or shutters. However, these techniques have been found to have mixed results in keeping the inspection openings clean. While these techniques have been of limited help in keeping inspection openings clean, there are other problems that have developed during their use. Such a problem generally relates to the use of a gas curtain or a gas jet. Such use generally requires large gas flows or high velocity gas flows. Such high velocity or high volume of gas flows over time creates highly turbulent low pressure regions in the vicinity of the inspection port. This can lead to scattered gas flow, entrainment of particles and impact on the viewing windows although a high volume of gas and a high velocity of gas are employed to prevent such deposition.

Al contrario, la tecnica di pellicola mobile funziona sul principio di consentire semplicemente il deposito del materiale in particelle ma di permettere questo deposito solo su una pellicola trasparente. Se capita il deposito, la pellicola è quindi attivata a muovere la pellicola portante particelle dal percorso di ispezione e a sostituirla con una pellicola fresca trasparente che può quindi ricevere addizionale deposito di particelle. Alternativamente, una pellicola trasparente viene mossa continuamente oltre l'apertura di ispezione per fornire una sezione chiara e trasparente della posizione dell'apertura di ispezione anche se c’è un deposito continuo di materiale in particelle sulla pellicola quando passa attraverso l’apertura di ispezione. Questa tecnica di pellicola trasparente richiede una grande quantità di meccanismi funzionanti in modo dinamico ed ha il potere di essere molto ingombrante nelle dimensioni e nel funzionamento. Inoltre, la pellicola introduce un altro elemento nel percorso ottico e può essere parzialmente opaca a segnali luminosi muoventesi lungo il percorso come, per esempio, luce nello spettro infrarosso. In contrast, the moving film technique works on the principle of simply allowing the deposition of the particulate material but allowing this deposition only on a transparent film. If deposit occurs, the film is then activated to move the particle carrier film out of the inspection path and replace it with a fresh transparent film which can then receive additional particle deposit. Alternatively, a transparent film is continuously moved past the inspection opening to provide a clear and transparent section of the location of the inspection opening even if there is a continuous deposit of particulate material on the film as it passes through the inspection opening. . This transparent film technique requires a large amount of dynamically functioning mechanisms and has the power to be very cumbersome in size and operation. Furthermore, the film introduces another element into the optical path and may be partially opaque to light signals moving along the path such as, for example, light in the infrared spectrum.

La tecnica di otturatore è semplicemente un modo meccanico nel quale un’apertura di ispezione viene isolata fisicamente dalla camera dove il materiale finemente suddiviso o vaporoso viene elaborato. Mediante l’uso di otturatore, l’apertura di ispezione è isolata ma l’otturatore è aperto quando si richiedono osservazioni ed è chiuso quando sono state fatte. Il problema con la tecnica dell’otturatore è che non consente un’osservazione continua. Inoltre, si ha il difetto che per i brevi tempi in cui è aperto l’otturatore e le particelle si depositano sulla lente di ispezione, non c’è meccanismo per rimuovere il materiale depositato e questo semplicemente si accumula con ciascuna apertura dell’otturatore. The shutter technique is simply a mechanical way in which an inspection opening is physically isolated from the chamber where the finely divided or vaporous material is processed. By using the shutter, the inspection opening is isolated but the shutter is open when observations are required and closed when they have been made. The problem with the shutter technique is that it does not allow continuous observation. Furthermore, there is the defect that for the short times in which the shutter is open and the particles are deposited on the inspection lens, there is no mechanism to remove the deposited material and this simply accumulates with each shutter opening.

Di conseguenza, uno scopo della presente invenzione è di realizzare un sistema mediante il quale si può eseguire un’ispezione su una base continua entro un contenitore nel quale si produce o si elabora materiale in vapori o finemente suddiviso. Consequently, an object of the present invention is to provide a system by which an inspection can be performed on a continuous basis within a container in which material is produced or processed in vapors or finely divided.

Un altro scopo è di realizzazione un perocorso ottico attraverso la parete di una camera in cui il materiale vaporizzato o finemente suddiviso viene prodotto o lavorato. Another object is to provide an optical path through the wall of a chamber in which the vaporized or finely divided material is produced or processed.

Un altro scopo è di realizzare un’apertura di ispezione per un apparato in cui il materiale viene occluso sulla parete dell’apparato quando l'apertura di ispezione rimane libera da tali occlusioni. Another purpose is to create an inspection opening for an apparatus in which the material is occluded on the wall of the apparatus when the inspection opening remains free from such occlusions.

Altri scopi saranno in parte evidenti e in parti precisati nella descrizione che segue. Other objects will be partly evident and partly specified in the following description.

In uno degli aspetti più ampi, lo scopo deH’invenzione può essere ottenuto fornendo un meccanismo di finestra pulita nella parete di una camera, la superficie interna della quale è sottoposta ad essere rivestita con un materiale finemente suddiviso. Il primo requisito di questo meccanismo è di fornire un’apertura attraverso la parete del contenitore per definire un percorso di ispezione per il contenitore. Una finestra trasparente è disposta nella zona più esterna del percorso di ispezione. Un gruppo generalmente anulare interno ed esterno di pareti si estende attorno alla zona esterna del percorso di vista per definire tra le pareti una camera anulare di flusso di gas. La parete anulare interna della camera è formata da materiale poroso per consentire passaggio di gas attraverso la medesima. La finestra è montata all’estremo esterno della camera anulare di flusso di gas. La camera anulare di flusso di gas e la finestra sono montate nell'apertura del contenitore per chiudere l’apertura al passaggio di gas ambientale entro o fuori dal contenitore. Si impiegano dei mezzi di rifornimento di gas per fornire gas alla camera allo scopo di indurre un flusso di gas attraverso la parete interna porosa entro il percorso interno di ispezione del contenitore, per cui il deposito di materiale sulla finestra è sostanzialmente precluso impedito. In one of the broader aspects, the purpose of the invention can be achieved by providing a clean window mechanism in the wall of a room, the internal surface of which is subjected to being coated with a finely divided material. The first requirement of this mechanism is to provide an opening through the container wall to define an inspection path for the container. A transparent window is arranged in the outermost area of the inspection path. A generally annular inner and outer set of walls extends around the outer portion of the view path to define an annular gas flow chamber between the walls. The inner annular wall of the chamber is formed by porous material to allow the passage of gas through it. The window is mounted at the outer end of the annular gas flow chamber. The annular gas flow chamber and the window are mounted in the container opening to close the opening to the passage of ambient gas into or out of the container. Gas supply means are employed to supply gas to the chamber in order to induce a flow of gas through the porous inner wall within the inner inspection path of the container whereby deposition of material on the window is substantially precluded prevented.

La spiegazione che segue sarà capita con maggior chiarezza se si fa riferimento agli allegati disegni, nei quali: The following explanation will be understood more clearly if reference is made to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una sezione assiale della finestra pulita della presente invenzione; Figure 1 is an axial section of the cleaned window of the present invention;

la figura 2 è una sezione verticale di una finestra simile a quella di figura 1 ma montata ad un angolo per convenienza di ispezione; Figure 2 is a vertical section of a window similar to that of Figure 1 but mounted at an angle for convenience of inspection;

la figura 3 è un’illustrazione schematica di una finestra usata con un rifornimento di gas e un altro apparato. Figure 3 is a schematic illustration of a window used with a gas supply and another apparatus.

Uno degli scopi che si aveva nel formare una struttura adatta a mantenere pulita una finestra di ispezione è di evitare e vincere la tendenza dei gas nella regione della finestra di ispezione a muoversi in modo turbolento e a formare dispersioni che possano portare ad un controflusso del materiale in particelle e vapori che si trova depositato su una finestra. In contrasto a tale flusso turbolento, si è cercato di fornire un flusso uniforme unidirezionale di un gas di pulizia lontano dalla finestra. Dopo una prova prolungata del flusso di gas rispetto alla finestra, si è trovato che un flusso unidirezionale uniforme è possibile impiegando un apparato illustrato in figura 1. One of the aims of forming a suitable structure to keep an inspection window clean is to avoid and overcome the tendency of gases in the inspection window region to move in a turbulent fashion and to form dispersions which can lead to a counter-flow of the material in particles and vapors found deposited on a window. In contrast to such turbulent flow, an attempt has been made to provide a uniform unidirectional flow of a cleaning gas away from the window. After a prolonged test of the gas flow with respect to the window, it has been found that a uniform one-way flow is possible using an apparatus illustrated in Figure 1.

Facendo ancora riferimento alla figura 1, viene illustrato un apparato per fornire una finestra pulita per un contenitore nel quale avviene lavorazione o produzione di materiale finemente suddiviso o in vapori. Referring again to FIG. 1, there is illustrated an apparatus for providing a clean window for a container in which processing or production of finely divided material or in vapors takes place.

L'apparato 10 di ispezione è montato su un contenitore, come una camera o serbatoio 12. L'apparato di ispezione 10 è montato sopra un'apertura 14 nella parete della camera. Un collare 16 e una flangia 18 sono fissati permanentemente alla parete di serbatoio, come mediante la saldatura 20. Un pezzo di rocchetto 22 avente una flangia esterna inferiore 24 e una flangia esterna superiore 26 è montato sulla flangia 18 mediante i bulloni 28. Una piastra di orificio 30 può essere montata tra la flangia 18 e la flangia 24 per consentire un controllo di flusso di gas da entro una camera 32 e dall'interno del centro cavo del rocchetto 22 verso la camera 60. The inspection apparatus 10 is mounted on a container, such as a chamber or tank 12. The inspection apparatus 10 is mounted over an opening 14 in the wall of the chamber. A collar 16 and a flange 18 are permanently attached to the tank wall, such as by welding 20. A spool piece 22 having a lower outer flange 24 and an upper outer flange 26 is mounted to the flange 18 by bolts 28. A plate orifice 30 may be mounted between flange 18 and flange 24 to allow gas flow control from within a chamber 32 and from within the hollow center of spool 22 to chamber 60.

Alternativamente, si può omettere questa piastra ad orificio e, come ulteriore alternativa, si può impiegare una piastra unita di orificio come 42 avente un collare discendente, come 43. Uno spazio anulare 34 è formato tra le pareti laterali del rocchetto 22 cioè, tra una parete interna porosa 36 e una parete esterna impermeabile 38. Si può fornire gas alla camera 34 attraverso il tubo di ingresso di gas 40 passante attraverso la parete laterale impermeabile 38. La piastra ad orificio 30 ha un orificio ristretto 42 che ha un diametro significativamente minore di quello dell'apertura centrale 32 del rocchetto 22, come è evidente dalla figura. Nelle guarnizioni O-ring 44 e 46 forniscono una tenuta tra la flangia nel punto 18 e la piastra di orificio 30 e tra la flangia 24 e la piastra di orificio 30, rispettivamente. Le proporzioni delle parti illustrate in figura 1 corrispondono a quelle di parti effettivamente usate in un apparato impiegato con successo sperimentalmente e trovato capace di mantenere la finestra di ispezione 50 pulita per periodi prolungati di tempo. Una guarnizione O-ring 48 disposta in un pozzetto conformato entro la flangia 26 fornisce una tenuta tra là flangia 26 e il bordo dell'elemento 50 di finestra trasparente. La finestra 50 è tenuta a posto da una piastra anulare superiore 52 e da un gruppo di bulloni 54 passanti tra la piastra anulare superiore 52 e la flangia 26. Alternatively, this orifice plate may be omitted and, as a further alternative, a joined orifice plate such as 42 having a descending collar, such as 43, may be employed. An annular space 34 is formed between the side walls of the spool 22 i.e., between a porous inner wall 36 and waterproof outer wall 38. Gas can be supplied to chamber 34 through gas inlet tube 40 passing through waterproof sidewall 38. Orifice plate 30 has a narrow orifice 42 which is significantly smaller in diameter than that of the central opening 32 of the spool 22, as is evident from the figure. In the O-rings 44 and 46 provide a seal between the flange at point 18 and the orifice plate 30 and between the flange 24 and the orifice plate 30, respectively. The proportions of the parts illustrated in FIG. 1 correspond to those of parts actually used in an apparatus used experimentally and found capable of keeping the viewing window 50 clean for prolonged periods of time. An O-ring 48 disposed in a well shaped inside the flange 26 provides a seal between the flange 26 and the edge of the transparent window element 50. The window 50 is held in place by an upper annular plate 52 and a group of bolts 54 passing between the upper annular plate 52 and the flange 26.

Il funzionamento del dispositivo implica il rifornimento di un gas attraverso l’apertura 40 alla camera anulare 34 per consentire al gas di entrare nella camera centrale 32 attraverso la parete porosa 36. Dato che la parete porosa 36 si estende tutta attorno alla camera centrale 32, l’ingresso di gas è da tutti i lati. Dopo essere entrato nella camera 32 il gas scorre in basso attraverso l’orificio 42 nella piastra ad orificio 30 per fornire un lento flusso unidirezionale continuo di gas dalla camera 32 entro l’interno del serbatoio 12, a solo una porzione della parete 13 che è illustrata in figura I. Questo flusso dì gas entro il contenitore 12 definito dalla parete 13 impedisce o diminuisce grandemente qualsiasi deposito sulla finestra 50 di materiale in particelle o condensazione di qualsiasi vapore generato o lavorato entro la camera di lavorazione 60 entro il contenitore 12. The operation of the device involves supplying a gas through the opening 40 to the annular chamber 34 to allow the gas to enter the central chamber 32 through the porous wall 36. Since the porous wall 36 extends all around the central chamber 32, the gas entry is from all sides. After entering chamber 32 the gas flows down through orifice 42 into orifice plate 30 to provide a slow continuous one-way flow of gas from chamber 32 into the interior of tank 12, to only a portion of wall 13 which is illustrated in FIG. I. This flow of gas within the container 12 defined by the wall 13 prevents or greatly diminishes any deposits on the window 50 of particulate material or condensation of any vapor generated or processed within the processing chamber 60 within the container 12.

Il gas fornito attraverso l’apertura 40 allo spazio 34 e quindi ad una camera 32 può essere qualsiasi gas comunemente usato in polverizzazione mediante gas o nel funzionamento di un apparato mediante spruzzo a plasma e può tipicamente essere elio gassoso o argon gassoso o una miscela di tali gas e svariate proporzioni per il funzionamento della camera 32 a pressione atmosferica o a pressione ridotta. Per esempio, tale apparato ha funzionato con successo con pressioni di gas di camera da un terzo di atmosfera fino ai di sopra di un’atmosfera. La pressione di gas rifornito può essere abbastanza grande per vincere cadute di pressione nel sistema e per creare un flusso positivo di gas nella camera 32 e quindi entro il serbatoio 12. The gas supplied through the opening 40 to the space 34 and then to a chamber 32 can be any gas commonly used in gas atomization or in the operation of a plasma spray apparatus and can typically be helium gas or argon gas or a mixture of these gases and various proportions for the operation of the chamber 32 at atmospheric pressure or at reduced pressure. For example, this apparatus has worked successfully with chamber gas pressures from a third of an atmosphere up to above an atmosphere. The supplied gas pressure can be large enough to overcome pressure drops in the system and to create a positive flow of gas into chamber 32 and then into tank 12.

L'uso di una piastra ad orificio 30 o di un tubo prolungato, come 43, può consentire il funzionamento dell’apertura di ispezione con ridotta portata di gas. The use of an orifice plate 30 or an extended tube, such as 43, can allow the inspection opening to operate with a reduced gas flow rate.

Una forma alternativa dell’apparto è illustrata in figura 2. Nell’apparato di figura 2 l’apertura di ispezione è prevista per consentire che sia fatta l’ispezione ad un angolo rispetto alla parete di superficie 113 del contenitore 112. Benché le strutture del dispositivo di figura 2 siano piuttosto simili a quelle di figura 1, ci sono alcune differenze e queste differenze sono precisate nella descrizione che segue. In questa descrizione dove la struttura è simile a quella di figura 1, si usano i medesimi numeri con un addendo di 100 unità. Quindi, la finestra di figura 1 è chiamata 50 e la finestra di figura 2 è indicata come 150. La parete di serbatoio alla quale è montata questa struttura di figura 3 è 113 e la parete di serbatoio alle quale è montata la struttura di figura 1 è 13. In generale, c’è un meccanismo di ispezione 110 che è formato da un rocchetto 122. Un piedestallo angolato 116 sostiene il rocchetto 122 a posto e monta il rocchetto sopra un'apertura 114 nella parete 113 An alternative form of the apparatus is illustrated in Figure 2. In the apparatus of Figure 2 the inspection opening is provided to allow inspection to be made at an angle with respect to the surface wall 113 of the container 112. Although the structures of the device of figure 2 are rather similar to those of figure 1, there are some differences and these differences are specified in the following description. In this description where the structure is similar to that of figure 1, the same numbers are used with an addend of 100 units. Hence, the window of figure 1 is called 50 and the window of figure 2 is indicated as 150. The tank wall to which this structure of figure 3 is mounted is 113 and the tank wall to which the structure of figure 1 is mounted is 13. Generally, there is an inspection mechanism 110 which is formed from a spool 122. An angled pedestal 116 holds the spool 122 in place and mounts the spool over an opening 114 in the wall 113

Il piedestallo 116 è montato rispetto alla parete 112 mediante saldatura o mediante qualsiasi conveniente mezzo di fissaggio, come brasatura, unione, ecc. Il rocchetto è formato da una flangia superiore 126 e da una flangia inferiore 124 avente una parete esterna 138 e una parete interna porosa 136 estendentesi tra le medesime. La parete interna 136 circonda una camera interna 132 alla quale è fornito gas per passaggio attraverso la parete porosa 136. Tra la parete porosa interna 136 e la parete 138, una camera anulare 134 riceve e distribuisce un gas fornito attraverso un'apertura di ingresso di gas 140. Pedestal 116 is mounted relative to wall 112 by welding or by any convenient fastening means, such as brazing, joining, etc. The spool is formed of an upper flange 126 and a lower flange 124 having an outer wall 138 and a porous inner wall 136 extending therebetween. The inner wall 136 surrounds an inner chamber 132 to which gas is supplied by passage through the porous wall 136. Between the inner porous wall 136 and the wall 138, an annular chamber 134 receives and distributes a gas supplied through an inlet opening of gas 140.

I bulloni 128 ancorano la flangia 124 al sostegno di piedestallo 116. I bulloni 1S4 ancorano la flangia 126 alle piastre 152 e 153. Le piastre 152 e 153 trattengono una lente 150 tra le medesime. Bolts 128 anchor flange 124 to pedestal support 116. Bolts 1S4 anchor flange 126 to plates 152 and 153. Plates 152 and 153 retain a lens 150 therebetween.

Ci sono alcune differenze nelle strutture che riguardano l'ispezione angolare dell'interno del serbatoio. Nella struttura di figura 2 è evidente che l’apertura 151 è posizionata eccentricamente nella piastra 152 e questo è fatto per consentire una linea di vista in una posizione più vantaggiosa per esaminare l’interno 160 del contenitore entro una parete 112. Un'altra differenza di struttura riguarda la flangia 124. E’ evidente che la camera interna 132 è eccentrica rispetto alla flangia 124 o, inversamente, la flangia 124 è montata eccentricamente rispetto agli altri elementi del rocchetto 112 e particolarmente agli elementi di parete 136 e 138. Qui ancora, l'eccentricità della camera 132 è fornita per migliorare l’ispezione dello spazio racchiuso 160 entro il serbatoio, racchiuso dalla parete 113, ma tale montaggio eccentrico non è critico per la realizzazione della presente invenzione. There are some differences in the structures that concern the angular inspection of the inside of the tank. In the structure of Figure 2 it is evident that the opening 151 is positioned eccentrically in the plate 152 and this is done to allow a line of sight in a more advantageous position for examining the interior 160 of the container within a wall 112. Another difference of structure relates to the flange 124. It is evident that the internal chamber 132 is eccentric with respect to the flange 124 or, conversely, the flange 124 is mounted eccentrically with respect to the other elements of the spool 112 and particularly to the wall elements 136 and 138. Here again , the eccentricity of the chamber 132 is provided to improve inspection of the enclosed space 160 within the reservoir, enclosed by the wall 113, but such eccentric mounting is not critical to the practice of the present invention.

Nel funzionamento, viene fornito un gas attraverso l’apertura di ingresso 140 alla camera anulare 134 e viene fatto scorrere attraverso la parete interna porosa 136 alla zona di vista 132. Il flusso uniforme di gas entro la zona di vista della camera centrale 132 e dalla medesima attraverso l’apertura 114 nell’interno 160 del contenitore 112 entro la parete 113 impedisce o impedisce grandemente e riduce il controflusso di vapore o di materiale in particelle piccole dal contenitore 160 fino alla faccia inferiore della lente ISO. Passando ora alla figura 3, viene fornita un'illustrazione schematica del modo in cui può essere impiegato l’apparato della presente invenzione. Un contenitore 220 è impiegato per elaborare alcuni materiali, la quale elaborazione porta alla produzione di materiale finemente suddiviso o vapori del materiale. Il meccanismo di finestra della presente invenzione 210 è montato su una parete 212 del contenitore 220. L’esame attraverso la finestra 210 permette l’osservazione di una stazione di lavorazione 230 entro il contenitore 220. L'utensile di lavorazione può essere, per esempio, una torcia a plasma 232 mostrata schematicamente come sporgente attraverso una tenuta 216 in una parete 214. In operation, a gas is supplied through the inlet opening 140 to the annular chamber 134 and is flowed through the porous inner wall 136 to the sight zone 132. The uniform flow of gas within the sight zone of the central chamber 132 and from the itself through the opening 114 in the interior 160 of the container 112 within the wall 113 prevents or greatly impedes and reduces the backflow of vapor or small particulate material from the container 160 to the underside of the ISO lens. Turning now to Figure 3, a schematic illustration of the way in which the apparatus of the present invention can be used is provided. A container 220 is employed to process some materials, which processing leads to the production of finely divided material or material vapors. The window mechanism of the present invention 210 is mounted on a wall 212 of the container 220. Examination through the window 210 permits observation of a processing station 230 within the container 220. The processing tool may be, for example , a plasma torch 232 schematically shown as protruding through a seal 216 in a wall 214.

Alternativamente, tale finestra 210 può essere usata assieme con rivelazione di raggi infrarossi, come descritto nel brevetto USA No. 4.6S6.331, ceduto al medesimo titolare della presente invenzione. Alternatively, such window 210 can be used together with infrared ray detection, as described in US patent No. 4.6S6.331, assigned to the same owner of the present invention.

Il plasma 234 può provocare deposito di materiale molto finemente suddiviso in uno stato fuso su un tamburo rotante 236 sostenuto in modo rotante su un albero 238 da un motore a velocità variabile 240, sostenuto su un sostegno di motore 242. Il rifornimento di gas e polvere al cannello a plasma 232 non è illustrato dato che non forma parte di questa invenzione. Si fornisce gas al meccanismo 210 di finestra pulita attraverso l'apertura di ingresso di gas 240 da una bombola di gas 242 equipaggiata con convenzionale manometro 244 e valvola di controllo di portata 246. II flusso di gas capita lungo la tubazione di gas 248 all’apertura di ingresso di gas 240 del meccanismo 210 di finestra pulita della figura 3 illustrata schematicamente. Plasma 234 can cause deposition of very finely divided material in a molten state on a rotating drum 236 rotatably supported on a shaft 238 by a variable speed motor 240, supported on a motor holder 242. The gas and dust supply the plasma torch 232 is not illustrated as it is not part of this invention. Gas is supplied to the clean window mechanism 210 through the gas inlet port 240 from a gas cylinder 242 equipped with conventional pressure gauge 244 and flow control valve 246. The flow of gas occurs along the gas line 248 at the gas inlet opening 240 of the clean window mechanism 210 of FIG. 3 schematically illustrated.

La lavorazione mediante torcia a plasma del materiale è solo una di altre possibili lavorazioni, come sopra spiegato, per cui la finestra pulita della presente invenzione fornisce un’utile struttura di ispezione o rivelazione. Un’altra lavorazione può contenere, per esempio in generale lavorazione di fusione ad alta intensità, fresatura o polverizzazione, o polverizzazione mediante gas di metallo liquido, o formazione a spruzzo di un deposito su una superficie ricevente, come la superficie rotante 236 illustrata in figura 3. Quanto precede fornisce una descrizione generale della struttura e mezzi per un accesso ottico possono essere forniti dall'esterno di una camera racchiudente un’atmosfera contenente vapori o materiale finemente suddiviso. Ci sono parecchie alternative che possono essere fornite, nella struttura e nella lavorazione che avviene entro tale contenitore. The processing of the material by plasma torch is just one of other possible processes, as explained above, for which the clean window of the present invention provides a useful inspection or detection structure. Another processing may contain, for example in general, high intensity melting, milling or pulverizing processing, or gas pulverization of liquid metal, or spraying a deposit on a receiving surface, such as the rotating surface 236 illustrated in the figure. 3. The foregoing provides a general description of the structure and means for optical access can be provided from outside a chamber enclosing an atmosphere containing vapors or finely divided material. There are several alternatives that can be provided, in structure and in the processing that occurs within such a container.

Alcuni di questi dettagli possono essere resi evidenti per considerazione dei seguenti esempi. Some of these details can be made evident by consideration of the following examples.

ESEMPIO 1 EXAMPLE 1

Venne fabbricata una struttura di finestra come descritta con riferimento alla figura 1. I due cilindri coassiali 36 e 38 avevano lunghezza di 121 mm (4, 75 pollici) con flangie saldate ad entrambi gli estremi per consentire fissaggio della finestra ad un’apertura in una parete del forno. Il cilindro interno consisteva di acciaio inossidabile 304 sinterizzato con porosità nominale di 10 micron e spessore di 1,58 mm (1/16 di pollice). Il metallo poroso venne ottenuto come un foglio, indicato come parte metallurgica Mott No. 1100. Il foglio metallico poroso venne laminato a freddo e saldato di testa. Questo formò il cilindro interno 36 dell'apparato e un cilindro esterno di acciaio inossidabile 304 venne pure fornito con un diametro interno di 127 mm (5 pollici). Questo forni' uno spazio anulare di 4,76 mm (3/16 di pollici) tra il cilindro interno 36 e il cilindro esterno 38. Un raccordo di 6,35 mm (1/4 di pollice) venne saldato al cilindro esterno come apertura 40 di rifornimento di gas di purga. La finestra venne fatta funzionare con un tubo cilindrico di prolungamento di diametro interno di 144 mm (4,5 pollici) e lunghezza di 127 mm (5 pollici) (compreso lo spessore di flangia) con il prolungamento cilindrico estendentesi in basso nel modo del collare 43 di figura 1. L’apparato venne anche fatto funzionare con successo senza l’uso di qualsiasi tubo di estensione o piastra di orificio. A window structure was fabricated as described with reference to FIG. 1. The two coaxial cylinders 36 and 38 were 121 mm (4.75 inches) long with flanges welded at both ends to allow for attachment of the window to an opening in one. oven wall. The inner barrel consisted of sintered 304 stainless steel with a nominal porosity of 10 microns and a thickness of 1.58 mm (1/16 inch). The porous metal was obtained as a sheet, referred to as metallurgical part Mott No. 1100. The porous metal sheet was cold rolled and butt welded. This formed the inner cylinder 36 of the apparatus and an outer cylinder of 304 stainless steel was also provided with an inner diameter of 127 mm (5 inches). This provided an annular space of 4.76 mm (3/16 inch) between the inner cylinder 36 and the outer cylinder 38. A 6.35 mm (1/4 inch) fitting was welded to the outer cylinder as an opening. 40 purge gas refueling. The window was operated with a cylindrical extension tube of 144 mm (4.5 in) internal diameter and 127 mm (5 in) length (including flange thickness) with the cylindrical extension extending downward in the manner of the collar. 43 of FIG. 1. The apparatus was also successfully operated without the use of any extension tube or orifice plate.

Non è necessario acciaio inossidabile come materiale da costruzione per la tubazione di finestra e altri materiali possono essere ugualmente usati. Nel formare la finestra, si preferisce saldatura per le giunte a tenuta di gas, dato che brasatura provoca bagnamento del materiale di brasatura e chiusura di zone apprezzabili del metallo poroso. There is no need for stainless steel as a building material for the window piping and other materials can be used equally. In forming the window, welding is preferred for the gas-tight joints, since brazing causes wetting of the brazing material and sealing off appreciable areas of the porous metal.

La funzione del metallo poroso nell’esempio precedente, cioè nella struttura sopra descritta, è di distribuire uniformemente il flusso di gas alla camera di finestra 32 in modo che si evitino vortici dispersi e getti di gas e non si trascinano gas della camera e particelle. Questo anche serve a minimizzare turbolenza e conseguente trascinamento. Nella geometria di prova dell’esempio precedente, la restrizione di flusso fornita al metallo poroso serviva come distributore di caduta di pressione in modo che poteva essere introdotto gas in una posizione 40 e tuttavia questo scorreva nella camera da tutti i lati. Si capirà, ovviamente, che il metallo poroso, come impiegato negli esempi precedenti, serviva molto bene ma non è il solo materiale poroso o la sola porosità che può essere impiegata nel realizzare la presente invenzione dato che altri materiali porosi e altre porosità possono essere impiegate con successo nell'eseguire la costruzione e il funzionamento della struttura di finestra pulita, come sopra descritta. Per esempio, un gruppo di fini reticelle o una confezione di granuli sistemati tra reticelle possono servire come materiale poroso. The function of the porous metal in the previous example, that is, in the structure described above, is to uniformly distribute the gas flow to the window chamber 32 so that dispersed vortices and gas jets are avoided and gases and particles are not entrained in the chamber. This also serves to minimize turbulence and consequent drag. In the test geometry of the previous example, the flow restriction provided to the porous metal served as a pressure drop distributor so that gas could be introduced in a position 40 and yet this flowed into the chamber from all sides. It will be understood, of course, that the porous metal, as employed in the preceding examples, served very well but is not the only porous material or the only porosity that can be employed in making the present invention since other porous materials and other porosities can be employed. successfully carrying out the construction and operation of the clean window structure, as described above. For example, a group of fine nets or a package of granules arranged between nets can serve as a porous material.

Si era scoperto da prove delle strutture descritte nell'esempio 1 che i sistemi provati erano molto efficaci nell'evitare turbolenza nella camera di finestra e nel percorso ottico estendentesi attraverso la camera di finestra. E’ possibile aumentare o ridurre la lunghezza della camera a seconda del diametro effettivo della camera e della pressione di gas impiegata nel contenitore 60. In generale, più grande è il diametro della camera 32, più grande la lunghezza di un prolungamento cilindrico, come 43, per funzionamento soddisfacente della finestra pulita. In altre parole per diametri maggiori c’è un’esigenza di maggiori rapporti di aspetto tra lunghezza e diametro della camera di finestra. Una ragione è che dove si impiegano due differenti gas di due densità differenti, c’è un’opportunità di inversioni indotte da galleggiamento. Tali inversioni possono dare accesso nella finestra a materiale in particelle proveniente dal contenitore 60. Per evitare tali inversioni, dovrebbero essere impiegati i rapporti di aspetto più alti. Dove sono impiegati tali rapporti di aspetto maggiori, si può spesso impiegare un minore flusso di gas alla camera 32. It was found from tests of the structures described in Example 1 that the systems tested were very effective in avoiding turbulence in the window chamber and in the optical path extending through the window chamber. It is possible to increase or reduce the length of the chamber depending on the actual diameter of the chamber and the gas pressure employed in the container 60. In general, the larger the diameter of the chamber 32, the greater the length of a cylindrical extension, such as 43 , for satisfactory operation of the clean window. In other words, for larger diameters there is a need for greater aspect ratios between length and diameter of the window chamber. One reason is that where two different gases of two different densities are used, there is an opportunity for buoyancy-induced inversions. Such inversions can give access into the window to particulate material from container 60. To avoid such inversions, the higher aspect ratios should be employed. Where such higher aspect ratios are employed, less gas flow to chamber 32 can often be employed.

Una sorgente di tali inversioni è l’introduzione di un gas freddo nello spazio anulare 34 e nella camera 32 per mescolarsi con un gas caldo nel contenitore 60. In generale, sarebbe preferito avere la temperatura del gas entrante approssimativamente uguale a quella del gas di contenitore, ma questo spesso non è pratico per parecchie ragioni. One source of such reversals is the introduction of a cold gas into annular space 34 and chamber 32 to mix with a hot gas in container 60. In general, it would be preferred to have the incoming gas temperature approximately equal to that of the container gas. , but this is often impractical for several reasons.

Un'altra sorgente di tale inversione è l’uso di un gas leggero, come elio, assieme con un’atmosfera più pesante di camera, come azoto o argon. In generale, diametri minori di finestre sono preferiti quando sono disponibili rapporti di aspetto minore. Tali disposizione hanno una tendenza a ridurre inversioni indotte da galleggiamento. Another source of this inversion is the use of a light gas, such as helium, together with a heavier chamber atmosphere, such as nitrogen or argon. In general, smaller window diameters are preferred when smaller aspect ratios are available. Such arrangements have a tendency to reduce buoyancy-induced inversions.

In applicazioni dove si cerca un basso profilo deU'esterno del forno, è possibile far rientrare l’anello di diffusione di gas, come 43 di figura 1, nel contenitore come 60. In applications where a low profile of the outside of the oven is sought, it is possible to return the gas diffusion ring, as 43 in figure 1, to the container as 60.

Portate di gas di 0,113 metri cubi standard/minuto (4 SCFM) di argon o 0,028 metri cubi standard/minuto (1 SCFM) di elio si mostrarono adeguate per mantenere pulite finestre durante le investigazioni sperimentali dove la finestra venne montata su un apparato e veniva eseguita fusione mediante arco in plasma entro il contenitore o dove deposizioni da plasma a solidificazione rapida vennero eseguite entro il contenitore. Queste portate non hanno alterato dannosamente il funzionamento dei forni in cui vengono usate. Gas flow rates of 0.113 standard cubic meters / minute (4 SCFM) of argon or 0.028 standard cubic meters / minute (1 SCFM) of helium proved adequate for keeping windows clean during experimental investigations where the window was mounted on an apparatus and was performed plasma arc melting within the container or where rapid solidifying plasma depositions were performed within the container. These flow rates have not adversely affected the functioning of the ovens in which they are used.

Una portata minore di gas si crede possibile con elio gassoso per finestre orientate verticalmente aventi lunghe estensioni cilindriche discendenti, come 43 di figura 1. Si crede anche che l’aumento di portate di gas allo scopo di evitare o impedire deposito di vapore o di materiale in particelle è sostanzialmente maggiore per finestre di maggior diametro. A lower gas flow rate is believed to be possible with helium gas for vertically oriented windows having long descending cylindrical extensions, such as 43 in figure 1. It is also believed that the increase in gas flow rates in order to avoid or prevent vapor or material deposition particle size is substantially greater for larger diameter windows.

ESEMPIO 2 EXAMPLE 2

Una finestra purgata da gas, come illustrata in figura 1, venne costruita per uso con un serbatoio a bassa pressione in cui venne eseguito un processo di deposizione a plasma a solidificazione rapida (RSPD). Il tubo poroso interno aveva diametro di 114 mm (4,5 pollici) e il tubo esterno aveva diametro interno di 127 mm (5,0 pollici). La lunghezza del tubo era di circa 127 mm (5 pollici) ed era chiusp alla sommità da una finestra di zaffiro avente spessore di 6,35 mm (1/4 di pollice). Un cilindro di prolungamento si estendeva per circa 127 mm (5 pollici) nel serbatoio del RSPD. L’asse dei tubi e, di conseguenza, il percorso ottico attravero i tubi venne sistemato a circa 65° rispetto alla verticale. Il processo RSPD venne eseguito nel serbatoio con una varietà di materiali e di composizioni di gas di torcia e velocità di deposizione. Alcune delle condizioni vennero scelte per creare un gas di serbatoio molto sporco. Vennero usati come gas di purga sia argon che elio. Una purga mediante argon era efficace ad una portata di soglia tra circa 0,068 e 0,079 metricubi standard/minuto (tra 2,4 e 2,8 SCFM). Si era stimato, basandosi su questi risultati, che per cicli molto puliti, portate di appena 0,057 metri cubi standard/minuto (2,0 SCFM) possono essere efficaci. L’efficacia dei cicli era basata su ispezione fisica e visiva delle finestre dopo che i elicli erano stati completati e osservando la penetrazione di gas e fumo della camera nel pozzetto di finestra durante la prova. L'aspetto complessivo, come anche il meccanismo evidente per macchiare una finestra di questa geometria, erano molto simili aU’impianto di fusione mediante arco in plasma trattato con riferimento all’esempio 1. Il flusso di gas di camera potrebbe essere ben definito osservando la diffusione di materiale in particelle dalla camera di finestra. Per flusso di argon gassoso, flussi di soglia sono basati sul flusso minimo necessario ad arrestare dispersioni di gas di camera portanti particelle, prima che tali gas raggiungano la finestra. Si era osservato che l’uscita di fumo dalla camera di finestra era unidirezionale. A gas purged window, as illustrated in Figure 1, was constructed for use with a low pressure reservoir in which a Rapid Solidification Plasma Deposition (RSPD) process was performed. The inner porous tube had a diameter of 114 mm (4.5 inches) and the outer tube had an inner diameter of 127 mm (5.0 inches). The length of the tube was approximately 127 mm (5 inches) and was capped at the top by a 6.35 mm (1/4 inch) thick sapphire window. An extension cylinder extended approximately 127 mm (5 inches) into the tank of the RSPD. The axis of the tubes and, consequently, the optical path through the tubes was arranged at about 65 ° with respect to the vertical. The RSPD process was performed in the tank with a variety of flare gas materials and compositions and deposition rates. Some of the conditions were chosen to create a very dirty tank gas. Both argon and helium were used as purge gas. An argon purge was effective at a threshold flow rate between approximately 0.068 and 0.079 standard metricubes / minute (between 2.4 and 2.8 SCFM). Based on these results, it was estimated that for very clean cycles, flow rates of as little as 0.057 standard cubic meters / minute (2.0 SCFM) can be effective. The effectiveness of the cycles was based on physical and visual inspection of the windows after the helicles had been completed and observing the penetration of gas and smoke from the chamber into the window well during the test. The overall appearance, as well as the obvious mechanism for staining a window of this geometry, were very similar to the plasma arc fusion facility treated with reference to Example 1. The chamber gas flow could be well defined by observing the diffusion of particulate material from the window chamber. For argon gas flow, threshold flows are based on the minimum flow necessary to stop dispersion of particle-bearing chamber gases before such gases reach the window. It was observed that the smoke exit from the window chamber was unidirectional.

Dell’elio purgava effettivamente la finestra a portate minori di 0,017 metri cubi standard/minuto (0,6 SCFM). Questo è coerente con l’esperienza esposta nel precedente esempio 1. Dell’impianto RSPD, una stratificazione stabile di materiale in particelle era molto evidente nel pozzetto di finestra. Basandosi su questa testimonianza, si era concluso che probabilmente la finestra poteva lavorare facilmente anche senza il prolungamento cilindrico se veniva usato elio gassoso come gas di purga. Questo risultato è coerente con i risultati esposti nell’esempio 1 che indicano che le forze di galleggiamento sono critiche nel determinare le portate di gas di purga. Dell’s helium actually purged the window at flow rates of less than 0.017 standard cubic meters / minute (0.6 SCFM). This is consistent with the experience shown in the previous example 1. Of the RSPD implant, a stable layering of particulate material was very evident in the window well. Based on this testimony, it was concluded that probably the window could work easily even without the cylindrical extension if helium gas was used as purge gas. This result is consistent with the results shown in example 1 which indicate that the buoyancy forces are critical in determining the purge gas flow rates.

Si era determinato che un controllo di densità di gas per minimizzare differenze di densità di gas di purga rispetto ai gas di camera è vantaggioso. La pressione di camera per le azioni RSPD dell'esempio 2 venne mantenuta a circa 325 millibar (250 torr) per tutti i cicli che vennero fatti. It was determined that a gas density control to minimize purge gas density differences relative to chamber gases is advantageous. The chamber pressure for the RSPD actions of Example 2 was maintained at about 325 millibars (250 torr) for all the cycles that were made.

Al posto della lente di zaffiro nell’apparato dell’esempio 2, si può impiegare una lente di quarzo o di pyrex^ o, infatti, un convenzionale vetro da finestra. Instead of the sapphire lens in the apparatus of example 2, a quartz or pyrex lens can be used or, in fact, a conventional window glass.

Claims

CLAIMS 1. Clean window mechanism for use in the wall of a container on the inner surface of which a finely divided material is deposited, which includes, an opening through the container wall defining an inspection area, a transparent window arranged in the outermost portion of said zone, generally annular internal and external walls extending around an external portion of said inspection zone and defining between them an annular gas flow space, the inner annular wall being porous, said window being mounted at the outer end of said inspection zone, said annular gas flow space and said window being mounted in the opening of said container to close said opening to the passage of ambient gas to or from said container, gas supply means for supplying gas to said space in order to induce a gas stream through said porous inner wall within the inspection zone whereby deposit of material on said window is prevented.

2. The mechanism of claim 1, wherein said window is a window selected from the group consisting of window glass, pyreji®, glass, quartz, sapphire and arsenic trisulfide.

3. The mechanism of claim 1 wherein there is an orifice plate below the annular gas stream space for restricting the chamber gas backflow to said window.

4. The mechanism of claim 1 wherein there is a descending collar projecting from below said gas stream space within said container.

5. The mechanism of claim 1, wherein the porous inner wall is a porous medium.

6. The mechanism of claim 1 wherein the gas flow induced by said porous inner parent is unidirectionally away from said window.

7. The mechanism of claim 1 wherein the inner and outer walls are attached to end flanges and have the general shape of a spool.

The mechanism of claim 1, wherein the purge gas employed is selected from the group consisting of helium, argon and mixtures thereof.

9. The mechanism of claim 1 wherein the porous inner parent is of porous stainless steel.