Текст книги "Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №1"

Автор книги: Журнал «Домашняя лаборатория»

сообщить о нарушении

Текущая страница: 9 (всего у книги 39 страниц)

К ним относятся пластмассы, дерево, асбоцемент, камень и т. д. Они, как правило, неэлектропроводные. Наиболее доступным из них является дерево. Его обработка требует столярного искусства и специального инструмента, но простые работы с ним можно выполнять и более простым инструментом. Оно, в частности, прекрасно режется слесарной ножовкой. Для обстругивания можно применять острый сапожный нож (очень полезный инструмент), дерево хорошо точится на металлорежущем токарном станке, хотя и даёт много мусора. Наждачный камень оно засаливает (особенно мелкий). Заглаживать заусеницы на деревянных деталях удобно с помощью осколка стекла.

Наиболее твёрдыми и прочными из пород дерева является белая акация (идеальный материал для ручек молотков, топорищ, черенков лопат), дуб, бук (очень однороден), берёза, ясень. Сосна отлично колется ножом на лучины. Более мягкие породы используют для резьбы и вспомогательных деталей (например, временные оправки для намотки катушек индуктивности). Свежесрубленную древесину следует медленно высушить. Чтобы предохранить её от растрескивания, рекомендуют брёвна ошкуривать, оставляя на концах пояски из коры. Прямослойную (без сучков) белую акацию после сушки следует не пилить вдоль, а расколоть на заготовки, так как колотая древесина по понятным причинам прочнее распиленной, и отобрать подходящие куски.

Черенки для лопат можно делать и из сырой, свежеспиленной акации. Подходящую жердь отрезают по длине и заглаживают на ней неровности. Кору следует удалить. Такой черенок очень надёжен в работе. После окончательной сушки его поверхность следует повторно загладить от неровностей.

Из древесины тутовника и лоха, покрытой эпоксидным лаком, получаются красивые, золотистого цвета ручки отвёрток.

Неплохим способом отделки деревянных деталей является слабый обжиг на огне и последующее покрытие олифой, лаком или воском. Такая отделка отбивает охоту у проклятых древоточцев лакомится Вашими изделиями.

Из дерева часто делают инструмент для горячей обработки стекла и колодки с дырками для укладки горячих стеклянных деталей. Белая акация хороша и для таких применений. Для работы с горячим стеклом требуется твёрдое и плотное дерево, которое обязательно следует обуглить в пламени горелки. Тогда оно не прилипает к разогретому стеклу, и после сгорания не оставляет на стекле грязи.

Для этих же применений хорош и текстолит. Текстолит и гетинакс делают из хлопчатобумажной ткани (бумаги) пропитанных фенолформальдегидной смолой. Они плохо горят, прочны и термостойки. Вода, растворы кислот их портят, а растворы щёлочей быстро разрушают. Из-за гигроскопичности они являются плохими диэлектриками во влажной атмосфере. Применять их следует там, где требуется прочность и малая теплопроводность. Удобно делать из них ручки инструментов.

При обработке текстолита на станках он сильно тупит инструмент, поэтому для обработки желательно применять твёрдые сплавы.

Сходными свойствами обладают пресспорошки (карболит). Они тоже имеют сильные абразивные свойства. К сожалению, эти прочные, надёжные и пожаробезопасные пластики постепенно выходят из употребления. Эти пластики имеют некоторую проводимость, которая усиливается во влажной атмосфере. Она существенна лишь для слабых токов и высоких напряжений (токи утечки).

Резины также могут считаться термореактивными пластиками. После вулканизации они, в лучшем случае, набухают в растворителях, теряя прочность, но растворить полностью их не удаётся.

Резины бывают на основе обычных, кремне-органических и фторсодержащих каучуков. Существуют и другие резиноподобные полимеры (например, полиизобутилен). Обычные резины набухают в бензине и маслах. Шайбы из маслостойкой резины можно извлечь из масляных фильтров автомобилей. Для смазки резины очень хороша касторка, которая совершенно её не портит.

Силиконовые резины выдерживают температуру до трёхсот градусов, они мягкие и могут применятся для хватков и пробочек в стеклодувном деле.

При повышении температуры их прочность заметно падает. Стеклодувам следует собирать подходящие детали из этой резины. Лишними они не будут. Силикон проницаем для кислорода, но для систем низкого вакуума трубки из него вполне могут применятся.

Фторированные резины применяют для уплотнения прогреваемых вакуумных систем. Автору они не попадали в работу. Свойства можно узнать из специальной литературе.

Описанные выше пластики относятся к реактопластам (термореактивным).

Их нельзя расплавить или растворить в чём либо без химического разложения.

К термопластичным пластикам относятся полиэтилен – прекрасный диэлектрик, слабо термостоек, очень стоек химически. Блочный полиэтилен, особенно твёрдый, поддаётся токарной обработке.

Он не склеивается обычными клеями, попытки сварить его с помощью паяльника не дают хороших результатов. Для прочной сварки в шов следует вплавлять металлическую сетку. Это касается и других свариваемых пластиков, (кроме винипласта). Плёнку из полиэтилена можно сваривать открытым огнём, зажав её между двумя металлическими или деревянными линейками и оплавляя выступающую полоску шириной два-три миллиметра.

Плёнка должна при этом быть новой и возможно более чистой.

Из полиэтилена можно делать детали для работы в СВЧ полях, там, где нет нагрева и не существенны небольшие деформации. Полиэтиленовая посуда пригодна для хранения почти всех химических реактивов. Он слегка набухает в автомобильном бензине. На полиэтилен не действуют обычные растворители, но плёнку из него можно растворять в горячем парафине. Полученный сплав особо пригоден для изготовления моделей для литья по выплавляемым моделям. Он прекрасно обрабатывается резанием. При прогреве гипсовых форм до двухсот градусов в термостате этот материал впитывается без остатка и не мешает заливке металла.

Полистирол выпускается в нескольких модификациях: обычный (прозрачный) и ударопрочные, которые представляют собой сополимеры стирола с другими мономерами. Из полистирола делают белый пенопласт.

Полистирол можно растворять в хлорированных растворителях, толуоле и стироле, полученном деполимеризацией пенопласта. Наиболее удобным растворителем следует считать хлороформ. Полистирол является высокоомным и высокочастотным диэлектриком. Он не очень термостоек. При длительной нагрузке способен растрескиваться. Бензин его разрушает.

Политетрафторэтилен (тефлон) может быть назван королём пластмасс.

Термостоек до трёхсот градусов, прекрасный диэлектрик и химически крайне инертен. Действуют на него лишь расплавленные щёлочные металлы и фтор. Прекрасный вакуумный материал, но склонность к ползучести требует постоянного поджатия соединений. Одетые на штуцеры трубки следует обматывать резиной или капроновой нитью. Никакие растворители на него не действуют, однако некоторые вещества, например: гелий, неон, семиокись марганца, йод (и, наверное, другие галогены) поникают сквозь тефлон и растворяются в нём. Поэтому йод в фторопластовой пробирке, даже плотно закупоренной, со временем «исчезнет».

Фторопласт прекрасно обрабатывается на станках острым инструментом из быстрорежущей стали и острым слесарным инструментом. Токарные резцы для него следует делать с слегка закруглённой в плане вершиной, что гарантирует более гладкую, без заусениц поверхность. Плёнка из него может применятся в конденсаторах с малыми потерями, как прокладка при намотке катушек трансформаторов.

Трубки из фторопласта можно раздавать на больший диаметр, натягивая их на горячие оправки из полированного металла и протягивать через конические отверстия, аналогично металлическим трубкам. Подогревать фильеру при этом не следует. Следует остерегаться сжигать фторопласт на огне без тяги, так как при этом выделяются вредные фторсодержащие вещества.

Сведения о других пластиках есть в специальной литературе, например, «Малой химической энциклопедии», «Справочниках радиолюбителя», различных пособиях по вакуумной и радиомонтажной технике.

Глава 7. Клеи и их применение.

Клеить в лаборатории приходится очень часто. К счастью, сейчас имеется большое количество клеев с самыми разными свойствами. Их можно условно разделить на три группы. Есть клеи, которые твердеют сами по себе (полимеризация). Есть клеи, которые твердеют в результате высыхания растворителя и клеи, которые получаются при растворении самих склеиваемых материалов.

К первой группе относятся, например, эпоксидная и полиэфирная смола и различные кремне-органические «силиконовые» герметики.

Эпоксидные и полиэфирные смолы твердеют при добавлении специальных отвердителей, а силиконы – от действия компонентов воздуха. Такие клеи не дают при твердении большой усадки и могут быть применены для получения композитов. Эпоксидная смола с капроновыми или стеклянными нитями позволяет делать прочные бандажи, например, для сердечников трансформаторов, наружного упрочнения стеклянных сосудов. Эта технология даёт возможность наматывать из стекловолокна и из стеклоткани почти готовые изделия типа корпусов небольших кораблей, ракет и т. д. Опишем ремонт с помощью эпоксидной смолы электрической арматуры.

Заливая смолой выгоревшие места в карболитовых электрических выключателях, их нужно тщательно очистить от образовавшегося угля и смазать каверны толстым слоем смолы. Умеренно подогревая, подсыпать чистый, сухой и подогретый мелкозернистый песок до заполнения всего выгоревшего объёма. Образовавшийся материал также является композитом. Добавка песка позволяет экономить клей, получать более прочный и огнестойкий материал.

Со смолой прекрасно совмещается стеклянный порошок, тальк, резина, хлопчатобумажные нити. Ватные тампоны, пропитанные смолой, полезны для заделки больших зазоров. Для получения пластика возможно большей прочности наполнитель необходимо обезжирить прокаливанием, либо, если он не выдерживает этой процедуры, промывкой ацетоном. Клеевой шов можно формовать с помощью фторопластовой или полиэтиленовой плёнки.

Скорость твердения эпоксидки очень сильно зависит от температуры. На холоде она не твердеет часами, поэтому готовый к применению клей можно некоторое время хранить на морозе, опасаясь лишь конденсации на нём воды, а при ста– ста пятидесяти градусах твердеет в течении нескольких минут. Прочность образовавшегося термореактивного пластика так же зависит от температуры. Для её повышения «сушку» следует проводить при температуре около ста двадцати градусов в течение часа.

При полимеризации эпоксидного клея выделяется много тепла. Если его отвод затруднён (толстый слой в посуде, толстый клеевой слой на плохо проводящей тепло поверхности) то твердение самоускоряется и приобретает неуправляемый характер. Вся масса смолы пузырится, дымит и растрескивается. Поэтому следует вести заливку тонкими слоями, не сразу прогревать шов, не разводить много смолы одновременно. Наоборот, тонкие слои (например, трещины в алюминии) можно и нужно заливать при горячей детали, при температуре вскипания слюны. Добавки в смолу наполнителя или спирта снижают склонность к саморазогреванию.

Эпоксидная смола хорошо пристает к чистому стеклу, анодированному алюминию, окисленным металлам (кроме тех, слой окиси на которых легко отстаёт, например, окалина на железе или меди). Приклеивая алюминий, его следует либо анодировать, либо протравить щёлочью с последующей промывкой в воде и сушкой при 150°-300°или прогреть при температуре 300°– 400°для очистки и окисления поверхности. Клеить следует ещё горячий металл. Тогда шов или покрытие получаются очень прочными. Если алюминий прокорродировал в воде, то его следует прогреть при температуре хотя бы 200°-300°для обезвоживания продуктов коррозии, остудить до 100°и клеить. Автор собирал на эпоксидке шкивы для станков, которые хорошо работают и поныне. (В этой конструкции шов работал не на разрыв, а на срез).

Железо эпоксидный клей не защищает от сырости, и поэтому продукты коррозии разрушают шов. Склейка железа ненадёжна в сырости, и её можно в этом случае применять лишь для уплотнения. Но эпоксидный клей стойкий в нефтепродуктах и пригоден, например, для заклейки трещин в автомобильных картерах. В других случаях вопрос о его применении следует решать специально.

Эпоксидка прекрасно пристаёт к стеклу, но при полимеризации, особенно при горячей склейке стекла с алюминием, шов разрушается по стеклу из-за разного коэффициента расширения материалов. Для подавления этого эффекта надо так конструировать соединение, чтобы клеить детали с одинаковыми К.Т.Р. или добавлять в смолу большое количество резинового порошка, полученного стачиванием подходящей твёрдой резины на наждачном круге. Такой компаунд всё же следует признать неудачным для цоколёвки ламп и применять вместо него силиконовые композиты типа герметика «Прокладка».

Эпоксидные смолы совершенно не пристают к парафину, полиэтилену, гладкому плексигласу и фторопласту. Из этих материалов можно делать формовочные приспособления. При необходимости их соединения, конструкцию следует делать «несъёмной» (например, проклеивать резьбу или заливать детали с выступами).

Кремне-органические компаунды можно применять для цоколёвки ламп, так как они эластичны и хорошо пристают к стеклу. Ими же следует пользоваться для приклейки деталей, работающих при повышенных температурах – 200°– 300°. Оттирать их с деталей можно тампоном, смоченном спиртом, они разрушаются также ацетоном. Прочность полимеризованного компаунда не велика, но вполне достаточна для соединения лампы с цоколем.

Полимеризующиеся клеи не растворяются в обычных растворителях.

Клеи, которые твердеют от высыхания растворителя, обычно обратимы, то есть их можно растворить в том же растворителе, на котором они были приготовлены. Клеи «БФ» и шеллак при прогреве шва до 130°полимеризуются и теряют способность растворяться в спирте. Клеем «БФ-6» было удобно приклеивать повязки к мелким ранкам.

С такими повязками, которые представляют собой просто приклеенный к коже кусочек ваты, можно работать на станках, не опасаясь наматывания на шпиндель пальцев вместе с рукой.

К этой группе клеев относятся также нитроцеллюлозные клеи, клей «ПВА», всякие суперцементы и прочие фирменные штучки. В последнее время в продаже стали появляться супер и гиперклеи, в том числе – «молекулярные» и автору приходилось видеть клей, дающий равнопрочное соединение со сталью. Этот клей при испытаниях оказался тоже гипер, в смысле «Г». По прочности он, правда, превосходил конторский сургуч, но до стали – далеко не дотягивал.

Свойства многих клеев можно найти в «Малой химической энциклопедии», в книге И.М.Чернова «Порадник сiльського умiльця» (на украинском языке) и в справочнике по химии.

Несколько особняком стоят клеи, растворяющие склеиваемые детали. Они, в принципе, могут дать равнопрочный шов. Это: ацетон для целлулоида, хлороформ, толуол, метилметакрилат и ледяная уксусная кислота для плексигласа, хлороформ, стирол и толуол (или даже автобензин) для полистирола.

Склеиваемые поверхности надо тщательно очистить, сложить вместе и закапать в зазор растворитель. После непродолжительного растворения деталей из шва выдавливают избыток образовавшегося клея и детали сушат в сжатом состоянии.

При отсутствии таких растворителей их можно добыть сухой перегонкой в стеклянной реторте соответствующего пластика. Кусочки плексигласа или переплавленный белый пенопласт смешивают с двойным объёмом крупного песка, и осторожно нагревая, перегоняют образующийся мономер – метилметакрилат или стирол. Самую первую и последнюю порцию погона следует отбросить. В первой может быть вода, а в последней слишком много продуктов деструкции.

Следует также уделить внимание неорганическим клеям на основе систем типа: Аl₂O₃-0,5Сr₂O₃-2Р₂O₅. Они пригодны для склеивания металлов, керамики, стекла, получения в смеси с наполнителями керамики и цементов, а при добавке алюминиевой пудры – и пористой теплоизоляции.

Эти клеи, особенно в смеси с наполнителями, очень жаростойки. Получить их можно, растворив при нагревании в фосфорной кислоте соответствующие оксиды. (Вместо оксида алюминия лучше взять металлический алюминий), а оксид трёхвалентного хрома после растворения восстановить спиртом при нагреве. Раствор следует упарить до плотности 1,5 г/см³. Автором такие клеи освоены мало, но, по всей видимости, они перспективны. Цементы на их основе подходят для наклейки радиаторов на катоды ЛПК. После прогрева на воздухе до 450°вода из них в вакууме уже не выделяется.

К неорганическим клеям следует вспомнить и жидкое стекло (конторский клей). Это раствор силиката натрия в воде. Органические материалы он слегка разрушает, но незаменим, если надо приклеить к стеклу нечто бумажное. Удалить бумагу после высыхания клея, не повредив стекло, очень трудно. Этот же клей применяется для получения различных огнеупорных замазок и композиций.

Подготовке деталей к склеиванию следует уделять особое внимание. Их поверхность тщательно очищают, если надо – модифицируют (например, алюминий под эпоксидный клей). Грязь типа масел удаляют растворителями или выжигают до полного сгорания. Чистая, хорошо подготовленная поверхность даёт возможность получить хороший, прочный шов.

Разборка клеевого соединения ведут либо с нагревом, которое разрушает клей (например, металл, склеенный эпоксидной смолой) либо действуя на шов подходящим растворителем. На эпоксидные клеи действует лишь диметилформамид, да и то медленно.

При нагреве в автоклаве (ампуле) многие термореактивные пластики можно разрушить нагретым до 150° ацетоном. (Например, разрушить корпус микросхемы). При этом надо соблюдать осторожность из-за возможности разрыва ампулы. (Очки и – обязательно – завинчивающаяся защитная гильза!) Фенолформальдегидные пластики и цоколёвочные массы обычных электролампочек быстро разрушаются растворами щёлочи.

Термопластические клеи можно либо нагреть, либо размочить подходящим растворителем. Для его подбора надо капнуть на клей растворитель и под его слоем клей поскоблить. Размягчение поверхности укажет на его пригодность для этой цели. Силиконовые клеи набухают в ацетоне. Очень хорош для разборки клеевых соединений молоток средней тяжести. Однако, при такой разборке эпоксидные клеи могут дать достаточно опасные для глаз осколки, поэтому работать необходимо в очках.

Глава 8. Оснастка и стеклодувные работы.

Изготовление в лаборатории газоразрядных и вакуумных приборов требует многочисленных и разнообразных приборов и приспособлений. Они так или иначе должны заменять оборудование целого завода. В условиях дегенеративного перехода от тоталитарно-человеческого к обезьян-либеральному обществу комплектация оснастки существенно облегчилась, благодаря возможности использовать ресурсы разрушаемого мартышками народного хозяйства.

В любом случае, создание в лаборатории полного комплекта необходимой оснастки является процессом бесконечного приближения к идеалу. Всего желаемого оборудования получить не удастся никогда, но некий необходимый для работы минимум собрать вполне возможно. Разумеется, многие операции при этом придётся делать «на коленке», но в условиях единичного и мелкосерийного производства это обычное явление.

Дело в том, что многие операции имеет смысл делать на специальном дорогом оборудовании только в условиях массового производства. Если дорогой специальный станок загружен на 0,00 процента, то он не имеет смысла. Автор пишет это для того, чтобы ободрить своих последователей.

В мастерской при лаборатории во всяком случае необходимо иметь: основной слесарный инструмент (молоток, набор напильников, отвёртки, зубила и т. д.), наковальню весом килограммов десять и хотя бы небольшой токарный станок, с возможностью, при необходимостью, иметь доступ к более мощному, сверлильный станок до 10 мм и, желательно, меньший, повышенной точности.

Крайне желательно иметь хотя бы примитивный шлифовально-полировальный станок (например, рычажный, описан у Стронга) для обработки стеклянных деталей и блоков размером до ста-ста пятидесяти миллиметров типа окон ламп (в том числе, в виде линз) с оснасткой (шлифовальники, абразивы, алмазная пила, свёрла, оправки и т. д.

Необходим электросварочный аппарат обычного типа для сварки сталей или лёгкий доступ к нему.

Следует иметь стеклодувную горелку с возможностью повышать температуру пламени сверх обычной, достижимой при сжигании газа или бензина в воздухе, ручную газо-воздушную горелку с регулируемым пламенем для обогрева приборов на откачке и несколько специальных горелок(например, для обогрева деталей при изготовления спаев окошек и ножек ламп). Очень полезен электролизёр для получения гремучего газа мощностью хотя бы 500 эквивалентных ампер (число ячеек, умноженное на их ток) с набором горелок различной мощности. Рядом с горелкой всегда должен находится стеклодувный нож, напаянный сплавом Т15-К6 или Т30-К4. Это самые твёрдые из разработанных советскими исследователями металлокерамических твёрдых сплавов на основе карбида вольфрама. Они обеспечивают длительную работу инструмента без переточек. Более мягкие сплавы других марок лучше не использовать. «Напайки» из эльбора (паять его нельзя, эльбор следует клеить) почему-то показали себя не очень хорошо. Дело наверное в микрорельефе режущей кромки, но проверить это не представляется возможным из-за отсутствия сканирующего микроскопа (до «катастройки» его не успели запустить в работу).

Крайне необходима тяга для удаления газов и дыма от горелок. Под тягой следует сделать местное освещение от лампы накаливания с резким светом (не люминесцентную) мощностью около сотни ватт, желательно с пониженным напряжением питания.

Для резки стекла и зажигания горелок нужно иметь накалённую нихромовую спираль из проволоки диаметром около миллиметра. Её следует укрепить на ручке и присоединить к шестивольтовому трансформатору гибким проводом (рис. 14).

Стыки спирали и токоподводов следует обязательно пропаять латунью на горелке. Накал спирали следует подобрать таким, чтобы она не прилипала к стеклу и не повреждала его поверхности.

На отдельном столе следует иметь небольшую радиолабораторию, так как обязательно приходится работать и с радио и с силовой электроникой.

Блоки питания ламп и устройства для работы лучше делать (или, по крайней мере, конструировать) самому, так как никто, кроме Тебя не знает как их лучше сделать, это во-первых, а во-вторых, надо и отдохнуть от основной работы. Очень желательно для пайки радиоустройств и прочей электроники применять самодельный паяльник с низким напряжений питания. С ним намного удобнее паять всякую мелочь. Его устройство приведено на рисунке (см. рис. 15). Для изготовления такого паяльника вполне достаточно обычного оборудования. Очень крупные детали и толстые провода при пайке можно аккуратно подогревать микрогорелкой на гремучем газе.

На этом же столе можно поместить пост откачки, но оборудование тогда приходится менять по ходу работы. Для работы с лампами высоковольтный трансформатор напряжением около 5000 вольт и с током до 0,3 ампер следует включить через подходящий автотрансформатор (ЛATP) и поместить рядом со столом. В первичную обмотку высоковольтного трансформатора следует включить подходящий дроссель (например, от лампы ДРЛ-400), чтобы ток короткого замыкания вторичной обмотки не превышал максимально допустимого для обмотки (около 500 мА). и весь источник питания имел «мягкую» внешнюю вольтамперную характеристику.

Очень хорошо иметь два дросселя и включать их параллельно, последовательно или только один, меняя максимальный ток. Это желательно потому, что характеристики ламп в процессе откачки и тренировки могут меняться в очень широких пределах. Совершенно не мешает иметь максимальную гибкость в быстром конструировании таких быстро сборных блоков питания, поэтому следует позаботится о приобретении нескольких трансформаторов, мощных выпрямительных столбиков типа КЦ—1007, резисторов и высоковольтных конденсаторов. Соединять их проще всего при помощи штырьков от разъёмов.

Вторичную обмотку высоковольтного трансформатора ни в коем случае не следует заземлять! Это позволит избежать опасного поражения током при прикосновении ко второму концу обмотки.

Если будут применятся умножители напряжения (например, удвоители или учетверители), то следует позаботится о том чтобы выводы каждого конденсатора были закорочены подходящими резисторами. Их отсутствие неизбежно приведёт к поражению работающего высоким напряжением. Мало не покажется!

Стол и окружающие предметы должны быть из непроводящего материала, например, сухого дерева. В пределах досягаемости не должно быть заземлённых предметов. Работать с высоким напряжением нужно всегда одной рукой.

Никогда не следует забывать, что работаешь с опасным напряжением. Человек, ожидающий электрического удара, имеет гораздо больше шансов остаться в живых при поражении током.

Под столом для откачки ламп следует поместить вакуумный насос. Насос типа РВН-20 вполне достаточен для большинства работ. Автор работает с насосом, дающим меньший вакуум, что, правда, создаёт некоторые неудобства. Разумеется, лучше иметь менее шумный и дающий лучший вакуум роторный насос современного типа без шкивов и ремней и к нему, например, диффузионный.

На столе должен стоять ртутный манометр для контроля давления наполняющего газа до 100 мм рт. ст. Как его сделать, описано в книге Брауэра. Мы заметим только следующее:

Ртуть представляет собой очень тяжёлую и мало вязкую жидкость. Сжимаемость её тоже мала, поэтому, при её быстром течении могут возникнуть очень опасные для стеклянных трубок гидроудары. Для защиты манометра от разбивания ртутью при аварийном прорыве воздуха в систему, на вход манометра следует впаять пластинку из пористого фарфора, а перед измерительным коленом сделать сужение трубки. Это несколько замедляет измерения давления в системе, но позволяет в некоторой мере обезопасить манометр от разрушения. Весь манометр удобно поместить в футляр из оргстекла для сбора ртути при его разрушении.

Манометр (вакуумметр) от нуля до одной атмосферы произвольной точности тоже должен быть в лаборатории. Он предназначен для заправки расходных ёмкостей для газа и наполнения приборов типа импульсных ламп и разрядников. Специального манометра среднего и высокого вакуума, типа термопарного или ионизационного можно не ставить. Контроль давлений ниже одного миллиметра ртутного столба вполне можно вести по виду разряда, а наполнение до очень низких давлений обычно не применяется и особая точность здесь не нужна. (Разумеется, при необходимости такой манометр к установке можно добавить).

Нужно также изготовить небольшой стеклянный (с одной-четырьмя ячейками) титановый магниторазрядный насос типа вакуумметра Пенинга (см. рис. 16). Он может применятся для откачки «чистых» систем типа сосудов Дюара и вакуумных рубашек высокочастотных ламп. Для откачки систем, имеющих много «грязи», он не пригоден. Такой насос, сам по себе, после калибровки может служить и манометром. По току его разряда можно определять давление в системе.

При небольших размерах и чистой, прогретой системе предварительная откачка роторным насосом до давления 10^-2 мм рт. ст. вполне достаточна для его запуска.

Если возникают трудности с запуском, то к этому насосу следует допаять короткую разрядную трубку достаточного диаметра (30–40 мм) с небольшим титановым катодом в виде отрезка проволоки или полоски. Этот электрод после отпайки от масляного насоса следует нагреть током разряда докрасна. Быстрое катодное распыление такого электрода происходит при гораздо больших давлениях, чем катода в магнито-разрядном насосе. После того, как разряд с этого электрода станет невозможен из-за падения давления, можно будет запустить основной насос.

Очень интересно то, что такое простое решение для устойчивого запуска титанового насоса с низкого вакуума автором нигде в литературе не было замечено. Все жалуются на плохой запуск при низком вакууме, на перегрев электродов насоса, пробуют охлаждать электроды водой, а сделать небольшой специальный сменный электрод, который можно было бы нагревать током разряда до температуры самоочистки титана от окислов и быстрого распыления за счёт пониженной плотности газа вблизи нагретого электрода – никому в голову не приходит.

При изготовлении такого «стартового» насоса главная тонкость состоит в применении для его оболочки стеклянной трубки достаточно большого диаметра, иначе разряд с него погаснет ещё при низком вакууме за счёт ограничения прикатодных частей разряда.

Корпус магнито-разрядного насоса следует делать из пирекса, а при необходимости откачивать системы, изготовленные из других стёкол – припаивать его через переходные стёкла или присоединять через шлиф малого диаметра, склеенного минимальным количеством смеси канифоли с пчелиным воском 2:1. Сильно загрязнённый распылённым титаном насос можно протравить десятипроцентным раствором азотной кислоты с добавкой нескольких процентов плавиковой, затем промыть дистиллятом. Органику из насоса и всей системы можно удалить отжигом в печи при 400°-500°^Л в воздушной атмосфере. При предварительной откачке роторным насосом, всю чистую часть системы следует прогреть горелкой для удаления основного количества загрязнений со стенок.

Питается такой насос высоким напряжением от специального источника (см. рис. 17). Для его работы необходим внешний магнит, который можно подобрать или сделать из железной скобы толщиной около десяти миллиметров с наклеенными бариевыми магнитами от динамиков. Общая толщина этих магнитов должна превосходить толщину насоса раза в полтора-два.

Неплохо также иметь в лаборатории мощный (до киловатта) трансформатор на напряжение 24–36 вольт и на ток 30–40 ампер. Подключая его к автотрансформатору, можно питать самую разнообразную нагрузку (например, печи разных размеров). При необходимости можно изготовить и установить и другое электрооборудование.

Следует изготовить самостоятельно или подобрать высокочастотный (ТВЧ) автогенератор с мощностью 50-200 ватт, и рабочей частотой около десяти мегагерц. Для начала вполне достаточен двухтактный генератор на двух лампах ГУ-50 при напряжении анодного питания 600—1000 вольт. Анодное напряжение следует сделать регулируемым (ЛATP) и не подавать его до полного прогрева катодов ламп. Генератор следует обязательно «отвязать» от сети трансформатором (см. схему на рис. 18).

Применяя вместо ламп мощные транзисторы, можно сделать сам генератор небольших размеров, безопасным в смысле поражения высоким постоянным анодным напряжением и поэтому удобным для работы в разнообразных условиях. Громоздкий блок питания такого устройства можно разместить вне стола, соединив его с генератором гибким проводом и тонкими трубками водяного охлаждения.