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真空装置へのガラス窓の取り付け方法
2023/10/15 05:31
- 真空装置に光学計測用のガラス窓を取り付ける方法について詳しく教えてください。
- ガラス窓の取り付けにはシリコンゴムとOリングを使用し、密封します。
- 内側のシリコンゴムと外側のOリングのつぶれ量を計算することが可能かどうか知りたいです。
真空装置へのガラス窓の取り付け方法
2007/12/25 21:30
真空装置に光学計測用のガラス窓を取り付けようと考えています。
その場合の密封方法について教えてください。
まず、ガラスの大きさは直径200mm、厚さ20mmです。
装置について説明します。
装置は直方体で、側面の壁に円形の穴が開いています。
壁の内側の面と同じ面に長方形の金属があります。
円の中に長方形があると考えてください。
その長方形の表面にシリコンゴムのシートをはります。
そして、その上にガラスをのせます。ガラスは壁の円形の部分にはめこむ形です。
その上からドーナツ型の金属でガラスを押さえます。
ドーナツ型の金属のガラスとあたる部分に溝があり、Oリングがはいる形です。
この場合、内側のシリコンゴムと、外側のＯリングの両方がつぶれると思うのですが、
その２つのつぶれ量を計算することは可能でしょうか？
よろしくお願いいたします。
質問者が選んだベストアンサー
なるほど、基準面が歪んでいるんですね。
状況がよくわかりました。大変お困りのことと思います。
シリコンゴムシートでシールするとのことですが、シール面の歪の状況がわからないので、つぶれ代はコメントしづらいですね。
解決方法としては、シリコンゴムシートではなく、粘土のような可塑性シール材を利用するのが良いのではないかと思います。
私たちがよく実験室でテンポラルな方法として行っているのは、真空用コンパウンド（真空粘土）をシール部分につけて隙間が出来ないように外からガラスを押し付け、その状態で真空引きします。こうすれば自動的にシール面の多少のひずみや凸凹も関係なくガラスに一様に荷重がかかった状態となり、容器内部を真空に引いてもガラスが割れるようなことはありません。
しかし、これで完成というわけにはいきませんね。真空コンパウンドでは繰り返し真空引きすることによる経年変化が心配です。
真空コンパウンドと同じような機能を持ったシール材を考えると、ゴアテックス ハイパーガスケットがよいかもしれません。厚いものもあり、ある程度の可塑性を持っていたように記憶しています。
液状ガスケットシールを用いる方法もあると思います。
液状ガスケットがある程度硬化するまでどう保持するかが解決できればよいでしょう。
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その他の回答 （2件中 1～2件目)
ご質問のような設計の意図がよく分かりません。
単に光学窓の真空シールなら、以下のように設計します。
真空容器の光学窓は一般的に真空側にＯリングを入れます。
光学窓のガラス板が大気圧に押されて、自然にＯリングをつぶし、真空シールするような設計です。この場合、つぶし代などはＯリングの通常の使い方と同じです。
ガラスと金属が直接接触することを嫌う場合は当たるぶぶんに薄いテフロンテープを張ったり、抑えの金属板との間（大気圧側）にテフロン板をはさみます。
補足
2007/12/26 09:45
ご回答ありがとうございます。
装置の性能を得るために、内側にOリングをいれることが不可能でした。
また、現在装置の真空側と押さえる側が完全に平行にはなっていなく、歪んでいます。そのため、外側にOリングをいれて、ガラス押さえたところ、割れてしまいました。
装置が出来上がったあとに、このミスに気づいたため、内側にシリコンゴムを貼り、ひずみの分を調整しようと考えています。
もし、ほかによい解決策があれば、ご教授いただきたいと思います。
よろしくお願いいたします。
お礼
2008/01/03 14:47
ご回答ありがとうございます。
お礼のご連絡が遅くなり誠に申し訳ありません。
真空用のコンパウンドというものがあるのですか。ぜひ調べて一度検討してみたいと思います。ご教授ありがとうございました。