Большая Советская Энциклопедия (ВА)

  История развития физики и химии, а также ряда отраслей промышленности неразрывно связана с развитием В. т. Герон из Александрии (вероятно, 1 в.) описывает приспособления (рис. 1 и 2 ), которые можно считать прототипами пневматических механизмов, использованных позднее для создания разрежения. Первые опыты с вакуумом относятся к 40-м гг. 16 в. В 1654 немецкий учёный О. фон Герике поставил опыт с Магдебургскими полушариями, наглядно показав существование атмосферного давления. Насос, которым он пользовался, был первым насосом для получения вакуума (рис. 3 ).

  Изготовление ламп накаливания (1879) вызвало дальнейшее развитие В. т. Значительный вклад в В. т. внёс немецкий учёный В. Геде. В 1905 он впервые применил вращательный ртутный насос, в 1913 создал первый молекулярный насос (рис. 4 ), в 1915 опубликовал отчёт о диффузионном насосе (рис. 5 ). В 1916 американский учёный Ленгмюр создал конденсационный парортутный насос (рис. 6 ).

  Быстрое развитие В. т. связано с развитием электроники, ядерной энергетики, ускорительной техники. Современные достижения в области вакуумной дистилляции , широкое распространение вакуумно-металлургических и вакуумно-химических процессов, работы в области управляемых термоядерных реакций, техника получения тонких плёнок, особо чистых материалов для космических летательных аппаратов и испытания этих аппаратов в условиях, близких к космическим, стали возможны только благодаря высокому уровню развития современной В. т. В июне 1958 в Бельгии состоялся первый Международный конгресс по В. т., решением которого было создание Международного общества по вакуумной физике и вакуумной технике.

  Вакуумная система, или вакуумная установка, представляет собой ёмкость, соединённую с вакуумными насосами , и включает в себя вакуумметры ,вакуумную арматуру , течеискатели и др. устройства. Выбор типа вакуумного насоса для поддержания вакуума при обеспечении заданного процесса определяется рабочим диапазоном давлений насоса и его предельным давлением; быстротой откачки насоса в заданном диапазоне (рис. 7 ). Порядок получения высокого вакуума следующий: механическими форвакуумными насосами от атмосферного давления до 10^-1 н /м ² (10^-3 мм рт. ст.

); диффузионными насосами до 10^-5 н /м ² (10^-7 мм рт. ст. ); ионно-сорбционными насосами до 10^-9 н /м ² (10^-11 мм рт. ст .). Достижение давлений порядка 10^-6 —10^-7 н /м ²

(10^-8 — 10^-9 мм рт. ст. ) и меньше невозможно без предварительного удаления газа со стенок откачиваемого объёма.

  При последовательном соединении насосов количество газа Q = p ₁ s ₁ = p ₂ S ₂ = .... p _i S

_i , где p _i — впускное давление; s _i — быстрота откачки. При этом насосы выбирают таким образом, чтобы впускное давление в каждом последующем было заведомо меньше и не достигало допустимого выпускного давления предыдущего. Полнота использования насосов в вакуумной системе определяется быстротой откачки насоса s_n и сопротивлением канала, соединяющего насос с откачиваемым элементом вакуумной системы. Эффективная быстрота откачки

 

  где

 

  — пропускная способность вакуумпровода, величина, обратная сопротивлению (измеряется в единицах быстроты откачки, л /сек ). Следовательно, всегда s_эф < s_н ; s_эф < u. Существует следующая зависимость между количеством газа, протекающим через вакуумпровод Q = p _i

S _i , пропускной способностью вакуумпровода u и разностью давлений на его концах: Q = u (p ₂ — p ₁ ). Значение u в общем случае определяется природой газа, его состоянием, геометрией вакуумпровода и режимом течения газа.

  В установках, в которых требуемая быстрота откачки столь значительна, что не может быть обеспечена насосами, установленными вне откачиваемого объёма, используют поглощающие свойства распылённого металла, например титана, аналогично тому, как это имеет место в ионно-сорбционных насосах. Внутри откачиваемого объёма устанавливают один или несколько испарителей, с помощью которых на внутренних стенках камеры осаждается титан. Для удаления газа, не поглощаемого титаном, к откачиваемому объёму присоединяют диффузионный насос.

  Одной из задач В. т. является измерение малых давлений до 10^-12 н /м ² (10^-14 мм рт. ст. ) и ниже и достижение герметичности вакуумной системы, в особенности в местах соединения отдельных её элементов. Измерение столь малых давлений требует специальной аппаратуры (см. Вакуумметрия ). Обнаружение течей осуществляется специальными течеискателями.