Вакуум.
Давно известно, что для осуществления многих экспериментов в физике требуется вакуум. К этим экспериментам относятся в частности эксперименты в области тонких плёнок. Для создания вакуума были разработаны различные типы вакуумных насосов.
Первые иследования вакуума можно отнести к опытам Торричели, в частности к изучению так называемой Торричелиевой пустоты. В то время шли жаркие дисскусии о том, насколько она в действительности пустота. Стоит также отметить демонстративные опыты Моделунга, по демонстрациии действия атмосферного давления.
Однако до начала прошлого века эксперименты вакуума носили бессистемный тип. Однако в начале прошлого века потребности науки и техники потребовали создания вакуумных приборов(разные виды электронных ламп). Поскольку все виды электронных ламп, от обычной лампы накаливания, до манометрических преобразователей требуют для своей штатной работы наличае вакуума, учёные были вынуждены обратиться к иследованию методов получения вакуума.
Естественно первым видом насосов, применяемым для создания вакуума были механические насосы. Первые механические насосы, созданые ещё в 19 веке имели ручной привод, и водяное, либо ртутное уплотнение. Конечно-же эти насосы могли создать лиш не высокий вакуум, однако они явились прообразом всех современных механических насосов. Дальнейшее улучшение механических насосов заключалось во первых в замене ручного привода электрическим и замене уплотнения на маслянное. Насосы этого типа досих пор используются в системах, как средство форвакуумной откачки. Кроме того в впоследствии были созданы двуроторные механические насосы, позволяющие получить более низкий вакуум, меньше загрязнённый маслом.
Следующим типом вакуумных насосов стали диффузионные вакуумные насосы. Принцип их работы основан на взаимодействии молекул остаточных газов с струёй рабочего газа диффузионного насоса. Первой рабочей жидкостью, нашедшей своё применение в диффузионных насосах была ртуть. Однако по ряду причин, среди них не только её токсичность, в настоящий момент вместо ртути используються синтетические масла. Диффузионные насосы для своего запуска требуют форвакуумного разряжения, которое осуществляется механическим насосом. Диффузионные насосы дают возможность получить весьма неплохой вакуум, однако вакуум загрязняется парами масла, которые могут оказать влияние на работу элементов системы и проведение экспериментов.
В дальнейшем было сконструировано большое число иных типов насосов, которые в отличаи от рассмотренных выше, не являются газоперемещающими.
Сорбционные насосы, основаны на том, что некоторые материалы способны при охлаждении абсорбировать газы. Сорбентами являются
разные цеолиты. Данные насосы используются как форвакуумные, для систем критичным в отношении маслянных загрязнений(например откачиваемых орбитронами).
Испарительные насосы. Их работа основана на гетерных свойствах свеженапыленных плёнок некоторых элементов. В испарительных насосах свеженапыленная плёнка создаётся за счет термического распыления гетера. Гетером часто является титан. Данные насосы имеют низкое давление остаточных газов, но для работы необходима форвакуумная откачка, которая должнапроизводиться сорбционными насосами.
Распылительные насосы. Откачивающее действие основано на гетерных свойствах, вещества, распыляемого за счёт внедрения в него молекул, разогнаных за счет движения в поле постоянных магнитов с приложением значительной разности потенциалов.
Подробнее ознакомится с насосами и методами контроля вакуума Вы можите техника вакуума
