[301x189]
Нортон открыл способ обнаружения чрезвычайно незначительных утечек газа через металл. Он применил для этого цельнометаллическую радиолампу, недавно выпущенную в Америке.
Обычно считают, что стенки металлических баллонов не пропускают газ. Легчайший газ медленно проникает через слой металла даже весьма значительной толщины стального листа .
В стальном котле высокого давления при температуре около 300° происходит химическая реакция, в результате которой получаются водород и окись железа. Некоторое количество водорода ускользает через стальные трубы котла. Другая часть вступает в соединение с кислородом, растворенным в воде. Наконец, остаток проникает через стальные стенки металлического котла и выходит в котельное помещение. Эта реакция по наблюдениям Нортона происходит даже при комнатной температуре, но она значительно ускоряется, если давление и температура повышаются.
Для обнаружения водорода, растворенного в воде стального котла, и определения скорости проникания его через металлические оболочки, Нортон воспользовался трехэлектродной усилительной цельнометаллической лампой.
Баллон из цельнометаллической лампы, сделанный из стали, покрыт защитным слоем особой краски. Удалив этот слой, Нортон опустил ее в воду и стал измерять сеточный ток при различной температуре. Проникание водорода, содержащегося в воде, через стальную оболочку сказывалось на работе лампы. Для исследования на анод подают положительное напряжение (порядка 100 вольт), стальная сетка же получает отрицательное напряжение в несколько вольт. Уже при напряжении минус один вольт на сетке сеточный ток нельзя обнаружить, если в ней достаточный вакуум. Но если в лампе имеется газ, проникающий через стенки стального баллона лампы, то вследствие столкновений электронов с молекулами газа образуются положительные ионы, летящие к отрицательно заряженной сетке. Чем большее количество водорода проникло, тем больше будет сеточный ток, измеряемый специальными приборами. Это дает возможность точно измерить скорость проникания газа через металлическую оболочку лампы. При 26° через сталь толщиной в 0,75 мм водород проникает со скоростью одного микрона в час. При такой скорости за 1000 лет через стальную оболочку указанной толщины пройдет 16,4 см. куб. газа.
Добавление к воде 0,1% хромовокислого натрия, уничтожающего коррозию металлов, прекращает проникание водорода через сталь.