DE1773016C3

DE1773016C3 - Device for monitoring and controlling a process which takes place in a closed vacuum container under very low pressure and which causes the emission of radiation

Info

Publication number: DE1773016C3
Application number: DE19681773016
Authority: DE
Inventors: Daigne Malakoff; Pelletier Louis St. Genevieve des Bois; Bernard (Frankreich)
Original assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Current assignee: Office National dEtudes et de Recherches Aerospatiales ONERA
Priority date: 1967-03-21
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1978-01-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Überwachung und Kontrolle eines in einem geschlossenen Unterdruckbehälter unter sehr niedrigem Druck ablaufenden Vorgangs, z. B. einer thermischen Behandlung, der die Emission einer Strahlung hervorruft, welche von einem an der äußersten Stirnseite einer dem Unterdruckbehälter zugeordneten unter schwachem Gasdruck stehenden Hilfskammer angeordneten strahlungsempfindlichen Element nach Durchdringung einer Scheidewand, in der eine öffnung zur Herstellung einer räumlichen Verbindung zwischen Unterdruckbehälter und Hilfskammer vorgesehen ist, empfangen wird.The invention relates to a device for monitoring and controlling an in a closed Vacuum container under very low pressure running process, z. B. a thermal treatment, which causes the emission of radiation, which from one at the outermost end face of a dem Radiation-sensitive auxiliary chamber associated with a vacuum container, which is arranged under a weak gas pressure Element after penetration of a septum, in which an opening for the production of a spatial connection between the vacuum tank and auxiliary chamber is provided, is received.

Es sind Vorrichtungen zur Behandlung von Stoffen im Vakuum bei höheren Temperaturen bekannt, bei denen die Beobachtung von außen, sei es visuell durch das menschliche Auge, oder aber mittels eines für dieThere are devices for the treatment of substances in a vacuum at higher temperatures are known at which observation from outside, be it visually through the human eye, or by means of one for the

ίο emittierie Strahlung empfindlichen Elementes von außen durch ein Fenster hindurch erfolgen muß. Der Ausdruck Fenster ist in diesem Fall in weiterem Sinne als ein Teil der Wandung zu verstehen, der für die betreffende Strahlung — z. B. auch eine Röntgen- oder eine Elektronenstrahlung — durchlässig ist. Vorrichtungen solcher Art weisen den Mißstand auf, daß das Beobachtungsfenster leicht von Dämpfen des zu behandelnden Materials, insbesondere wenn die Behandlung bei höheren Temperaturen und bei hohem Vakuum erfolgt, beschlagen wird und dadurch die Durchlässigkeit für die Strahlung allmählich verliert, womit also die Beobachtung bzw. Kontrolle beeinträchtigt wird.
Zur Behebung dieses Mißstandes sind mehrere Einrichtungen bekanntgeworden, die im Prinzip darauf beruhen, das Beobachtungsfenster durch einen darauf gerichteten Spülgasstrom freizuhalten oder auch von Zeit zu Zeit freizuspülen. Bei einer solchen Vorrichtung, z.B. nach der GB-PS 8 05812, ist der Spülgasstrom unmittelbar senkrecht auf die Fläche des Fensters gerichtet. Solche Einrichtungen haben den erheblichen betriebstechnischen Nachteil, daß sie die Aufrechterhaltung eines höheren Vakuums durch das Spülgas nicht mehr zulassen, oder aber unangemessen große aufwendige Vakuumpumpen zur Erzeugung eines ausreichend hohen Vakuums benötigen.ίο emitted radiation from the sensitive element must be carried out from the outside through a window. In this case, the term window is to be understood in a broader sense as a part of the wall that is responsible for the radiation in question - e.g. B. also an X-ray or electron radiation - is permeable. Devices of this type have the disadvantage that the observation window is easily fogged up by vapors from the material to be treated, in particular when the treatment is carried out at higher temperatures and in a high vacuum, and thereby gradually loses the transparency for the radiation, which means that the observation or Control is compromised.
In order to remedy this deficiency, several devices have become known which are based in principle on keeping the observation window clear by means of a purge gas stream directed towards it, or else purge it clear from time to time. In such a device, for example according to GB-PS 8 05812, the flushing gas flow is directed directly perpendicular to the surface of the window. Such devices have the significant operational disadvantage that they no longer allow the maintenance of a higher vacuum by the flushing gas, or else they require inappropriately large, expensive vacuum pumps to generate a sufficiently high vacuum.

Weiterhin sind Vorrichtungen bekannt, bei denen dem Unterdruckbehälter mindestens eine Hilfskammer zugeordnet ist. deren Trennwand zum Unterdruckbe-Devices are also known in which the vacuum container has at least one auxiliary chamber assigned. whose partition wall for negative pressure

hälter eine öffnung und deren entgegengesetzte Wand das Beobachtungsfenster aufweist. In die Kammer wird — möglichst in Nähe des Beobachtungsfensters — Gas unter ausreichendem Druck eingeführt, um das Anfliegen von Dampfmolekülen auf das Fenster zu verhindern. Auch diese Vorrichtungen benötigen zu ihrer Funktion verhältnismäßig viel Spülgas und verschlechtern deshalb das Vakuum bzw.. benötigen entsprechend bemessene Vakuumerzeugungsanlagen. Eine Vorrichtung dieser Art ist in der DT-AS 11 92 158 beschrieben. Sie dient zur optischen Erfassung von Vorgängen über ein Weitwinkel-Linsensystem, und besteht im wesentlichen aus einem Schaurohr mit engen Kanälen, das von einem Beobachtungsfenster in den Unterdruckbehälter gerichtet ist, und einer Einrichtung zum Zuführen von Gas in das fensterseitige Ende der Kanäle, wobei die Kanäle durch zwei konzentrisch ineinander angeordnete konische Tuben mit in Richtung zur Unterdruckkammer sich erweiterndem Querschnitt gebildet sind. Dadurch wird ein ringförmiger Sehspalt geschaffen, der ein zentrales Rohr konzentrisch umgibt, durch welches das Gas aus dem Teil der Hilfskammer vor der Optik in den Unterdruckbehälter einströmt Durch diese Anordnung mit dem ringförmigen Sehspalt soll erreicht werden, daß zwar ein ausreichend großes Gesichtsfeld zur Verfügung steht, dennoch aber keine Gefahr des Beschlagens der Optik zu besorgen ist. Obwohl die besprochene Anordnung dieser vorbekannten Vorrichtung nach den Ausführungen der Auslege-container has an opening and its opposite wall has the observation window. In the chamber - as close as possible to the observation window - Gas introduced under sufficient pressure to prevent steam molecules from flying towards the window impede. These devices also require a relatively large amount of purging gas to function therefore worsen the vacuum or require appropriately sized vacuum generation systems. A device of this type is in DT-AS 11 92 158 described. It is used for the optical detection of processes via a wide-angle lens system, and consists essentially of a viewing tube with narrow channels, which from an observation window into the Is directed vacuum container, and a device for supplying gas in the window-side end of the Channels, the channels through two concentrically nested conical tubes with in the direction are formed to the vacuum chamber widening cross-section. This creates an annular viewing gap created, which concentrically surrounds a central tube, through which the gas from the part of the auxiliary chamber flows into the vacuum tank in front of the optics Through this arrangement with the annular viewing gap the aim is to ensure that a sufficiently large field of view is available, but none There is a risk of the optics fogging up. Although the discussed arrangement of these previously known Device according to the designs of the

schrift verhindern soll, daß überhaupt Dampfmolekule das Beobachtungsfenster anfliegen können, ist doch anzunehmen, daß dieser Effekt nur bei Zuführung beträchtlicher Spülgasmengen eintreten wird. Bei Reduzierung der Spülgasmenge tritt dieser erwartete Effekt nicht ein und die Vorrichtung sieht demgemäß folgerichtig auch vor, daß der Spülgasstrom das Beobachtungsfenster unmittelbar von der Seite her bespült, um zu bewirken, daß ein gebildeter Beschlag durch Luft- oder Gasspülung wieder beseitigt werden kann.writing is supposed to prevent vapor molecules at all can fly to the observation window, but it can be assumed that this effect only occurs when feeding considerable amounts of purge gas will occur. When the amount of purging gas is reduced, this occurs as expected Effect not a and the device consequently also provides that the purge gas flow Observation window flushed immediately from the side to cause fogging to be formed can be eliminated by purging with air or gas.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs dargelegten Art mit einer dem Unterdruckbehälter zugeordneten unter schwachem Gasdruck stehenden Hilfskammer, die das Beobachtungsfenster bzw. das strahlungssensible Element trägt, derart auszubilden, daß eine fühlbare, die Beobachtung der Messung beeinträchtigende Niederschlagsbildung auf dem Beobachtungsfenster bzw. strahlungsempfindlichen Element mit Sicherheit vermieden wird.In contrast, the invention is based on the object of providing a device of the type set out at the beginning with an auxiliary chamber under low gas pressure associated with the vacuum tank, which the Observation window or the radiation-sensitive element carries to train such that a tactile, the Observation of the measurement impairing formation of precipitation on the observation window or radiation-sensitive element is avoided with certainty.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens ein Teil der Hilfskammer mit der Scheidewand im Inneren des Unterdruckbehälters angeordnet ist, daß der Querschnitt der öffnung in der Scheidewand so klein ist, daß die Gasabgabe aus der Hilfskammer zum Unterdruckbehälter nur einen geringen Bruchteil der Pumpenleistung beträgt, und d aß der Abstand zwischen der Öffnung in der Scheidewand und dem strahlungsempfindlichen Element größer ist als die mittlere freie Weglänge der Dampfmoleküle in der Hilfskammer unter Berücksichtigung des in ihr herrschenden Druckes. Durch diese Kombination von Maßnahmen wird erreicht, daß nur ein vernachlässigbar kleiner Bruchteil der aus dem Unterdruckbehälter in die Hilfskammer eintretenden Gasmoleküle das strahlungsempfindliche Element erreichen kann. Durch die Wahl des öffnungsquerschnitts unter Berücksichtigung der Leistung der Vakuumeinrichtung, sowie durch die Wahl des Abstands zwischen Öffnung und strahlungsempfindlichem Element unter Berücksichtigung des Restdrucks in der Hilfskammer und der freien Weglänge der Dampfmoleküle bei diesem Restdruck sind dem Fachmann die notwendigen Elemente für Konstruktion und Betriebsweise der Vorrichtung anhand gegeben.This object is achieved according to the invention in that at least part of the auxiliary chamber with the Partition wall is arranged in the interior of the vacuum container that the cross section of the opening in the The partition wall is so small that the gas output from the auxiliary chamber to the vacuum container is only slight Fraction of the pump capacity, and d aß the distance between the opening in the septum and the radiation-sensitive element is greater than the mean free path of the vapor molecules in the Auxiliary chamber taking into account the pressure prevailing in it. This combination of Measures is achieved that only a negligibly small fraction of the from the vacuum tank into the Auxiliary chamber entering gas molecules can reach the radiation-sensitive element. By choice the opening cross-section, taking into account the performance of the vacuum device, as well as through the choice the distance between the opening and the radiation-sensitive element, taking into account the residual pressure in the auxiliary chamber and the free path of the vapor molecules at this residual pressure are the A person skilled in the art is given the necessary elements for the construction and operation of the device based on.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann die Hilfskammer gänzlich im Inneren des Unterdruckbehälters untergebracht sein. Diese Maßnahme empfiehlt sich insbesondere dann, wenn es sich aus Gründen erleichterter Beobachtung bzw. Kontrolle empfiehlt, das strahlungsempfindliche Element, gegebenenfalls das Auge, möglichst nahe an das emittierende Objekt heran zu bringen.In a preferred embodiment of the invention, the auxiliary chamber can be entirely inside the vacuum container be housed. This measure is particularly recommended if there are reasons For easier observation or control recommends that the radiation-sensitive element, if necessary the Eye to bring it as close as possible to the emitting object.

Das strahlungsempfindliche Element kann anmittelbar ein Teil eines Untersuchungsgerätes srin, mit welchem die Hilfskammer ausgerüstet ist. So ist, z. B. gemäß der Erfindung, vorgesehen, daß das Untersuchungsgerät ein Röntgenstrahlen-Spektrograph ist, der in einer Verlängerung der Hilfskammer installiert ist und mit der Hilfskammer über eine Durchtrittsöffnung in Verbindung steht, deren Querschnitt von gleicher Größenordnung wie der der öffnung in der Scheidewand ist.The radiation-sensitive element can directly be part of an examination device which the auxiliary chamber is equipped. So is e.g. B. according to the invention, it is provided that the examination device is an X-ray spectrograph installed in an extension of the auxiliary chamber and is in communication with the auxiliary chamber via a passage opening, the cross-section of which is the same It is of the order of magnitude of the opening in the septum.

Um bei größeren zu beobachtenden bzw. zu kontrollierenden Objekten, einen entsprechenden Objektbereich für die Beobachtung unter Beibehaltung eines insgesamt geringen Querschnitts der öffnung zur Verfügung zu haben, ist weiterhin vorgesehen, daß die Scheidewand mit einer Mehrzahl von im einzelnen entsprechend klein bemessenen Durchtrhtsöffnungen versehen istFor larger objects to be observed or controlled, a corresponding object area for observation while maintaining an overall small cross section of the opening for To have available, it is also provided that the septum with a plurality of in detail appropriately small sized through openings is provided

In Fällen, in denen ein sehr niedriger Unterdruck verlangt wird, also die Spülgaszuführung weitgehend gedrosselt werden muß, und bzw. oder in Fällen, in denen die zu beobachtende Substanz bei der Arbeitstemperatur eine relativ hohe Dampftension besitzt, ist es zweckmäßig, eine Mehrzahl von hintereinander angeordneten Blenden vorzusehen, deren offene Querschnitte in Richtung von der Scheidewand zur Stirnwand der Hilfskammer wachsen. Durch die Blenden wird die Menge der durchtretenden Dampfmoieküle. vergleichsweise zu einer Vorrichtung mit nur einer Durchtrittsöffnung ungemein verringertIn cases in which a very low negative pressure is required, i.e. the flushing gas supply to a large extent must be throttled, and / or in cases in which the substance to be observed has a relatively high vapor tension at the working temperature it is expedient to provide a plurality of diaphragms arranged one behind the other, the open cross sections of which grow in the direction from the septum to the end wall of the auxiliary chamber. Through the The amount of steam molecules passing through will be dazzling. compared to a device with only one passage opening is immensely reduced

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen erläutert: In den Zeichnungen zeigen, jeweils in schematisierter Darstellungsweise: Several exemplary embodiments of the invention are explained with reference to drawings: In the drawings show, each in a schematic representation:

F i g. 1 eine erste einfache Ausführungslorm der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt,F i g. 1 a first simple embodiment of the device according to the invention in longitudinal section,

Fig. 2 eine zweite einfache Ausführungsform in gleicher Darstellung,2 shows a second simple embodiment in the same representation,

Fig. 3 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit zusätzlich in den Strahlengang eingeschalteten Lochblenden, in gleicher Darstellungsweise,3 shows the embodiment according to FIG. 1 with pinhole diaphragms additionally switched into the beam path, in the same way of representation,

Fig. 4 die Ausführungsform gemäß Fig. 2 mit zusätzlichen Lochblenden in übereinstimmender Darstellungsweise, 4 shows the embodiment according to FIG. 2 with additional perforated diaphragms in a corresponding manner of representation,

Fig. 5 eine weitere mit einer Steuereinrichtung zur abhängigen Steuerung des Bearbeitungsvorgangs ausgestattete Ausführungsform,Fig. 5 shows another with a control device for embodiment equipped with dependent control of the machining process,

F i g. 6 eine sechste Ausführungsform unter Einbeziehung der Einrichtungen zur Erzeugung des Vakuums im Teilschnitt.F i g. 6 shows a sixth embodiment including the devices for generating the vacuum in Partial cut.

Die in F i g. 1 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 19 besitzt ein am Ende einer länglichen Hilfskammer 21 angeordnetes strahlungsempfindliches Element 20.The in F i g. 1 illustrated embodiment of The device 19 according to the invention has a radiation-sensitive device arranged at the end of an elongated auxiliary chamber 21 Element 20.

Die durch eine Wand 22 von zylindrischer Form begrenzte Hilfskammer 21 ist mit einem unter Vakuum stehenden, d. h. bei Unterdruck arbeitenden Behälter 26, in welchem sich eine zu behandelnde Substanz — nicht dargestellt — befindet, absolut dicht verbunden. Die Längsachse der Hilfskammer 21 ist auf diese Substanz ausgerichtet. Die dem strahlungsempfindlichen ElementThe auxiliary chamber 21 delimited by a wall 22 of cylindrical shape is under vacuum standing, d. H. at negative pressure working container 26 in which there is a substance to be treated - not shown - located, absolutely tightly connected. The longitudinal axis of the auxiliary chamber 21 is on this substance aligned. The radiation-sensitive element

20 gegenüberliegende Trennwand 23 der Hilfskammer20 opposite partition 23 of the auxiliary chamber

21 weist eine öffnung 24 geringen Durchmessers auf. In den Innenraum 28 der Hilfskammer 21 führt eine Zuleitung 25, mit deren Hilfe im Innenraum ein Druck aufrechterhalten wird, der ausreicht, damit nur ein vernachlässigbar kleiner Bruchteil der von der Substanz in dem unter Vakuum stehenden Unterdruckbehälter 26 abgegebenen Moleküle kondensierbaren Dampfes das strahlungsempfindliche Element 20 am Ende der Hilfskammer 21 erreichen kann.21 has an opening 24 of small diameter. In the interior 28 of the auxiliary chamber 21 leads a supply line 25, with the help of which a pressure in the interior sufficient to keep only a negligibly small fraction of that of the substance in the vacuum container 26 released molecules of condensable vapor that radiation-sensitive element 20 at the end of the auxiliary chamber 21 can reach.

Das durch die Zuleitung 25 zugeführte Gas sollte gegebenenfalls inert sein, hinsichtlich der im Behälter 26 behandelten Substanz und sollte die zu analysierende Strahlung, z. B. die von der in Behandlung befindlichen Substanz stammende Strahlung, wenig oder gar nicht absorbieren.The gas supplied through the supply line 25 should optionally be inert with regard to that in the container 26 treated substance and should the radiation to be analyzed, e.g. B. those under treatment Substance-derived radiation, absorb little or not at all.

Der Gasdruck in der Hilfskammer 21 ist so zu wählen, daß der durchschnittliche freie Weg der durch die öffnung 24 in die Kammer 21 eintretenden Dampfmoleküle im Sinne der kinetischen Theorie der Gase geringer ist als der Abstand zwischen dieser öffnung und dem strahlungsempfindlichen Element 20. Die Anzahl vonThe gas pressure in the auxiliary chamber 21 is to be selected so that the average free path of the vapor molecules entering the chamber 21 through the opening 24 in the sense of the kinetic theory of gases is less than the distance between this opening and the radiation-sensitive element 20. The number of

Dampfmolekülen, die das strahlungsempfindliche Element, bzw. allgemein den Rezeptor der Strahlung erreichen, wird dadurch so erheblich verringert, daß das Andrängen der Dampfmoleküle praktisch ohne Einfluß bleibt auf die Genauigkeit und Strahlungsemfpindlichkeit des Elements in bezug auf die von der in Behandlung befindlichen Substanz emittierten Strahlung. Unter diesen Umständen vermittelt das am Austritt 27 des strahlungsempfindlichen Elements 20 abgegebene Signal eine genaue Information über die durch die Öffnung 24 in die Kammer 21 eindringende Strahlung, wobei der störende Einfluß des ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen sich verdichtenden Dampfes ausgeschaltet ist.Vapor molecules that are the radiation-sensitive element, or generally the radiation receptor reach, is so considerably reduced that the pressing of the steam molecules practically without influence remains on the accuracy and radiation sensitivity of the element with respect to that of the in The substance being treated emitted radiation. Under these circumstances, the am mediates Exit 27 of the radiation-sensitive element 20 provides precise information about the signal emitted radiation penetrating through the opening 24 into the chamber 21, the disturbing influence of the without the Measures according to the invention condensing steam is switched off.

Aufgrund der sehr geringen lichten Weite der öffnung 24 kann die Hilfskammer 21 die Rolle einer Dunkelzelle spielen und auf dem strahlungsempfindlichen Element die Entstehung eines Bildes durch die Strahlung einer Probe im Verlauf einer Behandlung oder eines Teils derselben ermöglichen.Due to the very small inside width of the opening 24, the auxiliary chamber 21 can play the role of a Dark cell play and the creation of an image on the radiation-sensitive element Allow radiation of a sample in the course of a treatment or part thereof.

Ebenfalls aufgrund der sehr geringen lichten Weite der öffnung 24, durch welche die Strahlung ihren Weg nimmt, reichen auch die für einen Behälter ohne erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehenen Pumpeinrichtungen aus, um den für die Behandlung erforderlichen Unterdruck im Behälter aufrechtzuerhalten. In gewissen Fällen kann man zusätzliche Maßnahmen vorsehen, um das von der Hilfskammer her in den Unterdruckbehälter eindringende Gas zu entfernen.Also due to the very small clear width of the opening 24 through which the radiation makes its way takes, the pumping devices provided for a container without a device according to the invention are also sufficient in order to maintain the negative pressure in the container required for the treatment. In certain cases, additional measures can be taken to allow the auxiliary chamber to enter the Vacuum container to remove penetrating gas.

In einer praktischen Verwirklichung dieser Ausführungsform, die gute Ergebnisse gezeitigt hat, mit einem Unterdruckbehälter 26, in dessen Innern ein Druck von 10-⁵mm QS herrschte, wies die Hilfskammer 21 eine Länge von 70 mm auf; die öffnung hatte einen Durchmesser von 0,3 mm und der Druck im Innern der Kammer betrug 10 - ² mm QS.In a practical realization of this embodiment, the good results has produced, with a vacuum tank 26, inside which a pressure of 10- ⁵ mm QS prevailed, 21 had the auxiliary chamber, a length of 70 mm; The opening had a diameter of 0.3 mm and the pressure inside the chamber was ^10-2 mm Hg.

Die Vorrichtung kann zu verschiedenen Zwecken verwendet werden je nach der Art des verwendeten sirahlungsempfindlichen Elementes 20. Dieses kann, z. B. eine Thermobatterie sein oder aus photoelektrisehen Zellen, Photodioden, Thermistoren oder etwa einer Drucksonde mit kapazitivem Ausgang bestehen, oder auch aus einem Diffraktionskristall oder einer photographischen Platte.The device can be used for different purposes depending on the type of used sirahlungssensbaren element 20. This can, for. B. be a thermal battery or from photoelectrisehen Cells, photodiodes, thermistors or a pressure probe with a capacitive output, or from a diffraction crystal or a photographic plate.

Die Hilfskammer 21 kann gemäß Fig. 2 auch vollkommen im Innern des Behälters liegen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 liegt der Teil der Kammer 21 mit der öffnung 24 im Innern des Behälters und der andere Teil mit dem Rezeptor der Strahlung außerhalb, wobei der Durchgang der Kammer 21 durch die Wand des Unterdruckbehälters völlig dicht ist. Bei der in F i g. 2 gezeigten Vorrichtung hingegen liegt die Hilfskammer 21 gänzlich im Innern des Behälters, wo sie durch einen (nicht gezeigten) Träger in der Nähe einer Strahlungsquelle 5 gehalten wird, die z. B. aus einem auf hohe Temperatur erhitzten Metall besteht; der Einfluß des kondensierbaren Dampfes oder irgendeines anderen Dampfes auf die Ausbreitungsbedingungen der Strahlung zwischen der Quelle S und der öffnung für den Strahlungseintritt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist daher außerordentlich reduziert Das strahlungsempfindliche Element kann z.B. in diesem Falle das Objektiv einer Fernsehkamera sein, die auf Abstand das Bild einer behandelten Substanz wiedergibt The auxiliary chamber 21 can, according to FIG. 2, also lie entirely inside the container. In the embodiment according to FIG. 1, the part of the chamber 21 with the opening 24 is inside the container and the other part with the radiation receptor is outside, the passage of the chamber 21 through the wall of the vacuum container being completely tight. In the case of the FIG. 2 device shown, however, the auxiliary chamber 21 lies entirely inside the container, where it is held by a (not shown) support in the vicinity of a radiation source 5, which z. B. consists of a metal heated to a high temperature; the influence of the condensable vapor or any other vapor on the propagation conditions of the radiation between the source S and the opening for the radiation entry in the device according to the invention is therefore extremely reduced Represents an image of a treated substance

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform sind zwischen die Strahleneintrittsöffnung 24 in die Hilfskammer 21 und dem strahlungsempfindlichen Element 20 mehrere Blenden 30, 31, 32 zwischengeschaltet. Die Blendenöffnungen 34, 35, 36 können einen sich vergrößernden Durchmesser von der der öffnung 24 am nächsten liegenden Blende bis zu der beim strahlungsempfindlichen Element liegenden Blende aufweisen. Diese Blenden wirken den vielfachen Stoßen entgegen, denen die Dampfmoleküle seitens der in der Hilfskammer enthaltenen Gasmolcküle ausgesetzt sind und die die Dampfmoleküle bis zum strahlungsempfindlichen Element bringen könnten. Die Blenden tragen somit zum Schutz des strahlungsempfindlichen Elements gegenüber den aus dem Behälter kommenden Molekülen kondensierbaren Dampfes bei.In the case of the FIG. 3, a plurality of diaphragms 30, 31, 32 are interposed between the beam entry opening 24 into the auxiliary chamber 21 and the radiation-sensitive element 20. The diaphragm openings 34, 35, 36 can have an increasing diameter from the diaphragm lying closest to the opening 24 to the diaphragm lying next to the radiation-sensitive element. These screens counteract the multiple impacts to which the vapor molecules are exposed by the gas molecules contained in the auxiliary chamber and which could bring the vapor molecules to the radiation-sensitive element. The screens thus contribute to the protection of the radiation-sensitive element against the molecules of condensable vapor coming out of the container.

Eine ähnliche Anordnung zeigt Fig.4, wobei sich jedoch die Hilfskamrner 21 übereinstimmend mit der in Fig. 2 dargestellten Einrichtung völlig im Innern des Behälters 26 befindet. Die Wanddurchführungen 37 und 38 der den Ausgang des strahlungsempfindlichen Elementes darstellenden Drähte sind völlig dicht, wie auch die Wanddurchführung 41 der Gaszuleitung 25, die zwecks Aufrechterhaltung des Druckes in der Hilfskammer vorgesehen ist.A similar arrangement is shown in FIG However, the auxiliary chamber 21 in accordance with the device shown in Fig. 2 completely inside the Container 26 is located. The wall ducts 37 and 38 of the output of the radiation-sensitive Element representing wires are completely tight, as well as the wall duct 41 of the gas supply line 25, the is provided in order to maintain the pressure in the auxiliary chamber.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 5 ist der Austritt der Hilfskammer mit einem strahlungsempfindlichen Element 100 versehen, das die von der Ouelle S abgegebene Strahlung aufnimmt und nach Durchführung durch einen Verstärker 101, zu einer Einstellvorrichtung 102 führt. Diese (102) regelt die von einer elektrischen Stromquelle 103 an einen im Innern des Unterdruckbehälters 105 liegenden Apparat 104 gelieferte Energie, deren Aktion die Strahlung der Quelle S hervorbringt. Der Apparat 104, der gegebenenfalls auch außerhalb des Unterdruckbehälters angeordnet sein kann, besteht z. B. aus einer Elektronenkanone, deren Elektronenbündel für die Durchführung einer Schweißung zwischen zwei Metallteilen verwendet wird. So ist es möglich, den ordnungsgemäßen Ablauf eines Sch weiß Vorganges zu kontrollieren, z. B. die Temperatur der Schweißzone in der gewünschten Höhe zu halten.In the embodiment according to FIG. 5, the outlet of the auxiliary chamber is provided with a radiation-sensitive element 100, which absorbs the radiation emitted by the source S and, after passing through an amplifier 101, leads it to an adjustment device 102 . This (102) regulates the energy supplied by an electrical power source 103 to an apparatus 104 located inside the vacuum container 105 , the action of which produces the radiation from the source S. The apparatus 104, which can optionally also be arranged outside the vacuum container, consists, for. B. from an electron gun whose electron beam is used to perform a weld between two metal parts. So it is possible to control the correct flow of a Sch white process, z. B. to keep the temperature of the welding zone at the desired level.

Eine ähnliche Installation kann auch für die Bereitung einer Legierung verwendet werden. Die hierfür erforderliche Temperatur kann mit Hilfe einer Elektronenkanone oder eines anderen Mittels hervorgebracht werden. Unter Verwendung der beschriebenen Ausführungsform kann z. B. auch eine abhängige Steuerung verwirklicht werden, die ein Metallbad auf konstantem Niveau hältA similar installation can also be used for the preparation of an alloy. The for this required temperature can be produced with the help of an electron gun or some other means will. Using the described embodiment, e.g. B. also a dependent control can be realized, which keeps a metal bath at a constant level

In Fig.6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Das strahlungsempfindliche Element 110 ist auf der Rückwand 111 der Hilfskammer 112 angeordnet deren in der Unterdruckkammer 119 befindliche Scheidewand 113 eine Vielzahl von öffnungen 114,115, 116 von sehr geringem Durchmesser aufweist Zwei Blenden 117, 118 mit hinsichtlich ihrer Anordnung entsprechenden öffnungen sind zwischen dem strahlungsempfindlichen Element 110 und der Scheidewand 113 angeordnet Das strahlungsempfindliche Element 110 kann also die von mehreren Punkten der im Behälter 119 liegenden Quelle 5 kommende Strahlungsenergie aufnehmen.Another embodiment is shown in FIG. The radiation-sensitive element 110 is arranged on the rear wall 111 of the auxiliary chamber 112 whose septum located in the vacuum chamber 119 113, a plurality of openings 114,115, 116 of very small diameter having two apertures 117, 118 corresponding with regard to their arrangement, openings are provided between the radiation-sensitive element 110 and the partition 113 are arranged. The radiation-sensitive element 110 can therefore absorb the radiation energy coming from several points of the source 5 located in the container 119.

Das Vakuum im Innern des Behälters 119 wird durcl eine Hauptpumpe 120 und eine Nebenpumpe 121 ir bekannter Weise aufrechterhalten. Der im Innern dei Kammer 112 erforderliche Gasdruck wird durch die Verbindung der Kammer über ein Rohr 122 mit einei Einrichtung 123 zur Regelung der Gaszufuhr sicherge stelltThe vacuum inside the container 119 is maintained by a main pump 120 and a sub-pump 121 in a known manner. The gas pressure required inside the chamber 112 is ensured by connecting the chamber via a pipe 122 to a device 123 for regulating the gas supply

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for monitoring and controlling a process taking place in a closed vacuum vessel under very low pressure, e.g. B. a thermal treatment, which causes the emission of radiation, which is arranged on the outermost end face of an auxiliary chamber assigned to the vacuum container, under low gas pressure, radiation-sensitive element after penetrating a septum, in which an opening for establishing a spatial connection between the vacuum container and Auxiliary chamber is provided, is received, characterized in that at least a part of the auxiliary chamber (21, 73, 112) with the partition (23,1 13) is arranged in the interior of the vacuum container (26, 119) that the cross section of the opening ( 24, 114/115/116) in the septum is so small that the gas output from the auxiliary chamber in the direction of the vacuum tank is only a small fraction of the pump output, and that the distance between the opening and the radiation-sensitive element (20, 110) is greater is, as the mean free path of the vapor molecules in the auxiliary chamber under Berüc Consideration of the pressure prevailing in it, so that only a negligibly small fraction of the gas molecules entering the auxiliary chamber from the vacuum container can reach the radiation-sensitive element.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the auxiliary chamber entirely inside of the container (26) is untergebrachi.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the radiation-sensitive element Part of an examination device with which the auxiliary chamber is equipped.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the examination device is an X-ray spectrograph (71) installed in an extension of the auxiliary chamber (73) and with the auxiliary chamber is connected via a passage opening (77), the cross-section of which is different from the is of the same order of magnitude as the cross section of the opening (75) in the septum (74).

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the partition (113) is provided with a plurality of passage openings (114, 115, 116) .

6. The device according to claim 1, characterized in that a plurality of diaphragms (117, 118) is provided in the chamber (112) between the end wall (111) carrying the radiation-sensitive element (110 ) and the partition (113) , the passage openings of which have a growing cross-section in the direction from the septum to the front wall.