8. Современные системы создания вакуума.

Вакуум (от лат. vacuum - пустота), состояние газа при давлениях значительно ниже атмосферного. Различают низкий вакуум (в вакуумных приборах и установках ему соответствует область давлений p выше 100 Па), средний вакуум (0,1 Па < p < 100 Па), высокий вакуум ( 10-5 Па < p < 0,1 Па), и сверхвысокий вакуум (p < 10-5 Па). Понятие "вакуум" применимо к газу в откаченном объеме и в свободном пространстве.

Простейшее устройство, содающее вакуум-насос вакуумный. Создание вакуума, при современном развитии техники, не является сложной задачей, поэтому вакуумное оборудование находит все большее применение в различных отраслях промышленности и на производстве.

При производстве какой продукции применяется вакуумное оборудование Вы можете посмотреть в разделе "Вакуумное производство".

Вакуумное оборудование (мы имеем ввиду оборудование, используемое для создание вакуума в промышленных целях) можно подразделить на вакуумные насосы, вакуумные агрегаты и вакуумные установки.

По величине создания вакуума вакуумные насосы делятся на вакуумные, создающие предельное остаточное давление от 1*10-2 до 1*10-3 мм рт. ст. и высоковакуумные, создающие предельное остаточное давление от 5*10-5 до 5*10-7 мм рт.ст.

Для получения столь высокого вакуума используются специальные насосы (кроме того, для создания сверхвысокого вакуума необходимо использовать прогреваемые системы со специальными тефлоновыми или металлическими прокладками). Для получения высокого и сверхвысокого вакуума используется комбинированная откачка. Форвакуумная откачка осуществляется например механическим насосом, либо, если высоковакуумный насос является орбитроном, форвакуум создаётся криосорбционным насосом, который позволяет получить вакуум, достаточный для запуска высоковакуумных насосов.

Используется два типа высоковакуумных насосов: магниторазрядные и диффузионные(их использование связано с возможностью их использования без дефицитного на данный момент(вследствие недостаточного финансирования) жидкого азота).

Принцип работы магниторазрядных насосов основан на нескольких эффектах. Первый это гетерные свойства свеженапыленной плёнки титана (она захватывает молекулы остаточных газов), которые используется в насосах типа орбитрон, в которых создание свеженапыленной плёнки осуществляется термическим распылением титана, и воздействии на ионизированные молекулы газа электромагнитным полем, которое внедряет их в титан и при этом распыляет титан, создавая свеженапыленную плёнку титана.

Принцип работы диффузионного насоса подобен пылесосу, который используется для побелки. Создаётся поток молекул рабочего газа, увлекающий за собой молекулы остаточных газов.

Кроме того для создания сверхвысокого вакуума, как средство предварительной откачки используются криосорбционные насосы, создающие вакуум, достаточный для запуска орбитронов, принцип работы криосорбционных насосов основан на зависимости абсорбционных свойств материала от температуры. Для откачки гетер (которым часто является активированный уголь) охлаждается жидким азотом, при этом его гетерные свойства улучшаются и он активно абсорбирует газ, создавая вакуум.