Recipiente de transferencia.

Recipiente para la transferencia de una substancia (5) líquida,

sólida o gaseosa en un sistema cerrado, que comprendeuna carcasa (1) con al menos una abertura (2, 3) cerrada herméticamente en vacío, en el que la substancia (5) a transferirestá contenida en la carcasa (1), caracterizado porque la al menos una abertura (2, 3) cerrada está cerrada con una junta(4) dependiente de la temperatura y fundente a una temperatura de liberación de un metal seleccionado del grupocompuesto por Ga, In, Sn, Pb y sus aleaciones, de modo que la substancia (5) se puede liberar por la fusión de la junta(4).

Recipiente de transferencia.

La presente invención se refiere a un recipiente para la transferencia de una substancia líquida, sólida o gaseosa en un sistema cerrado, que comprende una carcasa con al menos una abertura cerrada herméticamente en vacío, estando contenida la substancia a transferir en la carcasa, así como un procedimiento para su fabricación.

La introducción de materiales muy puros, reactivos o estables, como por ejemplo, absorbentes no evaporantes en forma suelta, no se puede llevar a cabo actualmente la mayoría de las veces sin una saturación por contacto con la atmósfera circundante o una contaminación de la atmósfera del sistema cerrado debido a las partículas sueltas. Numerosas aplicaciones requieren por ello sistemas de transferencia complicados, procesos complejos o una preparación especial de las substancias a introducir. Por un lado, los materiales a introducir se deben proteger con frecuencia frente a ensuciamientos por contaminación o mezcla con la atmósfera circundante y, por otro lado, se debe garantizar la liberación del material con mayor pureza en la zona de vacío o en una atmósfera inerte en un instante determinado mediante un mecanismo de apertura correspondiente.

Estos requerimientos se resuelven la mayoría de las veces mediante cámaras de transferencia o combinaciones de materias de menor potencia, lo que requiere junto a un factor de gasto no insignificante también varias largas etapas de montaje o proceso.

En el caso de absorbentes no evaporantes (NEGs) se utilizan actualmente diferentes materiales de partida. Metales alcalinos – alcalinotérreos son apropiados como fuentes absorbentes de gran potencia, pero también se pueden manipular con dificultad debido a su elevada reactividad (Scientific Foundations of Vacuum Technique, John Willey & Sons, New York (1962) , pág. 622; della Porta, Vacuum, 1996, 47: 771) .

Por ello en el entorno NEG se utilizan principalmente mezclas de Zr, V y Fe, que presentan junto a una baja capacidad de sorción también sólo un bajo ratio de adherencia (duración de recepción) ) de los gases restantes aspirados (véase, por ejemplo, P. della Porta, Technical Paper TP 202, 1992; US 6.506.319; US 6.672. 819; US 6.420.002; US 6.514.430; US 6.322.720; US 6.200.494; B. Ferrario, Vacuum 47 (1996) , pág. 363; US 6.322.720) .

Los recipientes existentes para la transferencia de substancias líquidas, sólidas o gaseosas en sistemas cerrados utilizan para el cierre barnices o revestimientos volátiles que se abren mediante temperatura o reacciones químicas (por ejemplo, EP 0 511 177 A) , en el que estas aplicaciones, debido a la relación de desprendimiento de gases de las substancias utilizadas, sólo son apropiadas de forma condicionada para el rango de UHV o XHV.

Mecanismos de apertura mecánicos, que reaccionan ante la presión cambiante durante el vaciado con bomba de una cámara de vacío o se abren desde fuera al ejercer una fuerza, están construidos de forma costosa y la mayoría de las veces durante la apertura modifican la presión global en el recipiente y por ello sólo se pueden usar de forma condicionada (PCT/EP02/01409) .

En el documento US 2003/0196311 A1 se da a conocer una unidad Dewar separada que contiene un absorbedor y evacúa a través de una brida y a continuación se cierra herméticamente en esta zona con una tapa adaptada a la brida, estando prevista entre brida y tapa una junta de indio. No se menciona una constitución del absorbedor previsto en la unidad Dewar. Además, la unidad Dewar está completamente separada y permanece en este estado conforme a la finalidad.

La invención se plantea por consiguiente el objetivo de vencer los problemas y dificultades arriba mencionados del estado de la técnica y proporcionar un recipiente del tipo mencionado al inicio, con cuya ayuda substancias sensibles, en particular materiales muy puros y muy reactivos, como materiales absorbentes, se puedan introducir de manera sencilla en sistemas cerrados y aplicaciones, cámaras de vacío, cámaras de presión, etc. en cantidades predeterminadas en un instante libremente seleccionable, sin poner en peligro la pureza del sistema. Adicionalmente este recipiente se debe fabricar de forma relativamente económica y sin etapas de producción largas e intensivas en trabajo.

Este objetivo se resuelve según la invención por un recipiente según la reivindicación 1.

Al calentar el recipiente según la invención a una temperatura determinada, que se produce en función del material de la junta, se funde el metal de la junta y la substancia transferida se libera al entorno, es decir, en el sistema cerrado.

El recipiente según la invención se puede usar por consiguiente en todo el sector de la tecnología de vacío, en el que se introducen y vaporizan materiales muy puros, por ejemplo, metales o se liberan diferentes materiales absorbentes para la mejora del vacío. En el sector de aplicaciones bajo sobrepresión que deben discurrir en ciclos cerrados, la invención permite igualmente la introducción de substancias, materiales y componentes muy puros, líquidos, sólidos o gaseosos. Por ejemplo, en el sector de la fabricación de lámparas, en combinación se pueden liberar de este modo gases nobles y al mismo tiempo materiales absorbentes, a fin de garantizar en sólo una etapa del proceso la mejor pureza posible del espacio de reacción y la liberación de la cantidad de gas necesaria exactamente.

Según la temperatura de liberación deseada se pueden utilizar diferentes metales o aleaciones para la junta. La junta dependiente de la temperatura se selecciona de metales del grupo compuesto por Ga, In, Sn, Pb y sus aleaciones.

Según una forma de realización preferida de la invención, la junta dependiente de la temperatura presenta un punto de fusión en el rango de 50 ºC a 350 ºC.

La junta dependiente de la temperatura presenta de forma ventajosa en el estado no comprimido un espesor medio en el rango de 2-5 mm.

Otra forma de realización preferida se caracteriza porque la carcasa comprende a continuación de la junta dependiente de la temperatura otra sección que está provista de aberturas permeables a gases, pero impermeables a sólidos, preferentemente ranuras. Las aberturas están cerradas convenientemente con una red de malla fina o una membrana permeable a gases.

En el ámbito de aplicaciones de absorción es razonable muchas veces que el material absorbente permanezca después de la fusión de la junta en la carcasa de absorción, es decir, en el recipiente de transferencia. Después de la apertura del recipiente por fusión de la junta, según la invención se puede realizar a través las aberturas en la junta de la sección siguiente un cambio de gases, sin que salgan del recipiente las partículas sueltas del material absorbente.

La substancia a transferir es preferentemente un material absorbente.

Además, es especialmente ventajoso si la carcasa del recipiente está configurada en forma de cilindro o de cuadrado. No obstante, también se pueden concebir otras formas.

El procedimiento para la fabricación de un recipiente según la invención con dos aberturas se caracteriza porque una abertura de la carcasa se cierra herméticamente en vacío con una junta de metal preformada, dependiente de la temperatura y fundente a una temperatura de liberación, comprimiéndose la junta simultáneamente en lados opuestos bajo compresión y extensión lateral del metal, introduciéndose luego en la carcasa la substancia a transferir, eventualmente en vacío o atmósfera inerte, y cerrándose a continuación la otra abertura herméticamente en vacío.

La segunda abertura se cierra preferentemente por soldadura, ajuste prensado mecánico o un adhesivo.

El material de la carcasa se selecciona conforme a la aplicación. En el sector de las aplicaciones en vacío o sobrepresión son especialmente apropiados recipientes inoxidables de acero, cerámica o vidrio debido al bajo desprendimiento de gases y a la elevada hermeticidad. La forma de la carcasa no está sujeta a una limitación, en tanto que herramientas de compresión correspondientes garanticen la compresión exacta y por consiguiente la hermeticidad del recipiente.

La hermeticidad y la capacidad de carga de la junta dependiente de la temperatura dependen del material de partida, la densidad del material en el estado bruto y la compresión durante el proceso de compresión, así como la superficie a obturar o el diámetro interior correspondiente de la salida de liberación. Materiales preferidos para la junta son Ga, In, Sn, Pb o sus aleaciones, como por ejemplo InSn.

Para la serie de pruebas realizadas con un tubo de acero con un diámetro interior de 7,... [Seguir leyendo]

1. Recipiente para la transferencia de una substancia (5) líquida, sólida o gaseosa en un sistema cerrado, que comprende una carcasa (1) con al menos una abertura (2, 3) cerrada herméticamente en vacío, en el que la substancia (5) a transferir está contenida en la carcasa (1) , caracterizado porque la al menos una abertura (2, 3) cerrada está cerrada con una junta (4) dependiente de la temperatura y fundente a una temperatura de liberación de un metal seleccionado del grupo compuesto por Ga, In, Sn, Pb y sus aleaciones, de modo que la substancia (5) se puede liberar por la fusión de la junta (4) .

2. Recipiente según la reivindicación 1, caracterizado porque la junta (4) dependiente de la temperatura presenta un punto de fusión en el rango de 50 ºC a 350 ºC.

3. Recipiente según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la junta (4) dependiente de la temperatura presenta en el estado no comprimido un espesor medio en el rango de 2-5 mm.

4. Recipiente según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la carcasa (1) comprende a continuación de la junta (4) dependiente de la temperatura otra sección (6) que está provista de aberturas (7) , preferentemente ranuras, permeables a gases pero impermeables a sólidos.

5. Recipiente según la reivindicación 4, caracterizado porque las aberturas (7) están cerradas con una red de malla fina o una membrana permeable a gases.

6. Recipiente según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la substancia (5) a transferir es un material absorbente.

7. Recipiente según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la carcasa (1) está configurada en forma de cilindro o de cuadrado.

8. Procedimiento para la fabricación de un recipiente según una de las reivindicaciones 1 a 7 con dos aberturas, caracterizado porque una abertura (2) de la carcasa (1) está cerrada herméticamente en vacío con una junta (4) de metal preformada, dependiente de la temperatura y fundente a una temperatura de liberación, comprimiéndose la junta (4) simultáneamente por lados opuestos bajo compresión y extensión lateral del metal, introduciéndose luego en la carcasa

(1) la substancia (5) a transferir, eventualmente en vacío o atmósfera inerte, y cerrándose a continuación la otra abertura

(3) herméticamente en vacío.

9. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la segunda abertura (3) se cierra por soldadura, ajuste prensado mecánico o un adhesivo.