BAEJYM

2) Имеется насос Лангмюра Sa=l ООО см. Проводка состоит из трубки длиной 1 ми диаметром 16 мм. Тогда, находя пересечения

30 lO 60 80 100 200 400 600 800 1000 2000 5QQ0 5000 7000 9000

50 70 90 500 500 700 900 4000 5000 вООО

Скороста высасывания газа из CODi/da.

Фиг. 5.

прямой /So= 1 ООО С кривой ;2Г = 16 мм, имеем: S = 340 см/ск.

3) При трубке длиной 1 м и ;гГ==16 мм и насосе, для которого -So = 1200 см/ск, S составляет 25% от Sq. (Действительно, .0 = = 1 200; 5=300.)

Форвакуумные насосы. Большое разреже-гше получается в две стадии. Сначала необходимо получить предварительное разре-лсение, так называемый форвакуум. Насосы, употребляемые для этого, называются ф о р в а к у у м н ы м и. Затем другие насосы, вакуумные, откачивают дальше. В качестве форвакуумных насосов в настоя-ш;ее время употребляются гл. образом вра-гцаюгциеся масляные насосы. Уплотнение насоса достигается тем, что все трущиеся части тщательно пришлифованы и обильно смазаны маслом. Нек-рые конструкции насосов устроены так, что они прямо погружены в масло. Наиболее употребительными являются насосы, выпускаемые фирмами Лейбольд и Пфейфер. Конструкция насоса фирмы Лейбольд (насос Геде) изображена на фиг. 6. На валу В сидит цилиндр А со стальными планками S, которые прижимаются пружиной к стенкам латунгюй станины G. С передней стороны все это закрыто хорошо пришлифованной латунной плитой Р. В коробку.О наливается масло до уровня т. Стек.тянное окошко служит

для контроля над количеством масла. Вал выводится наружу через сальник Ь. При вращении цилиндра А в направлении против часовой стрелки воздух всасывается через С и выталкивается через клапан D и канал к в коробку О. Скорость откачки таких насосов пропорциональна числу оборотов. Для этого типа насосов скорость откачки равна ~ 27 см/ск. Предельное давление 0,1 - 0,05 мм. Насосы, кото-рьге выпускаются фирмой Пфейфер, отличаются от насосов Лейбольда устройством клапана и тем, что в них весь корпус насоса погружен в масло. Скорость откачки этих насосов достигает 1 600 см/ск, их предельное давление 0,1 - 0,001 мм. Фирма Пфейфер выпускает также комбинированные насосы, двойные и тройные, которые обладают или еще большей скоростью откачки или меньшим предельным давлением (до 10*мм). Насосы Пфейфер и аналогично им устроенные насосы фирмы Сименс-Шуккерт обладают тем недостатком, что при их остановке масло из насосов всасывается, если не принять мер, в установку. Насосы Геде свободны от этого недостатка, В последние годы фирма Лейбольд выпустила новую дешевую модель форвакуумных насосов. По устройству они представляют среднее между старыми насосами Геде и насосами Пфейфер. Корпус

Фиг. 6.

их сделан из железа и весь погружен в масло. Скорость откачки очень невелика, предельное давление 0,1-0,05 мм. Недавно форвакуумные насосы разных типов начали изготовлять в СССР. Почти все форвакуумные насосы при вращении в противоположную сторону могут служить нагнетающими насосами. В этих условиях фор-вакуумые насосы дают от 1,5 до 3 Atm.

Вакуумные насосы. Для получения высокого В. употребляются два типа насосов:

Фиг. 7.

1) ртутные диффузионно-конденсационные и 2) вращающиеся молекулярные.

1) Д и ф ф у 3 и о и н о-к о и д е и с а ц и о н-н ы е насосы (фиг. 7). Струя ртутного пара течет по трубе А в направлении, указанном стрелкой. Внутрь А вставлена труба - 1>2, в которой имеется кольцевой разрыв е; С- труба, ведущая к откачиваемому пространству, наполненному каким-нибудь газом. Через пропускается вода для охлаждения стенок трубы А. Из щели е атомы ртути разлетаются в направлении, указанном стрелкаиш. Чем ближе к щели е, тем плотность ртутных паров больше. В струе ртутного пара в А парциальное давление газа равно нулю, и вследствие разности парциальных давлений, газ диффундирует из трубы А. Если плотность вблизи самой щели е настолько велика, что диффундирующие молекулы сталкиваются с атомами ртути, не доходя до края щели е, откачки происходить не будет. Если плотность атомов ртути в струе такова, что столкновенпя с ними происходят редко, молекулы газа попадают из трубы С ъ В ж уносятся струей ртутного пара. Насос будет работать тем лучше, чем больше скорость струи ртутного пара. Большая скорость в некоторых насосах достигается особой формой сопла, в других насосах-интенсивным охлаждением. Расчет показывает, что щель доллсна быть порядка длины свободного пути. Когда скорость ртутного пара равна или более тепловой скорости атомов, то ртутные атомы, несмотря на наличие щели, к стенкам трубки А лететь почти не будут и поэтому не будут мешать диффузии газа шС ъА\ в этом случае размеры щели не имеют большого значения. Скоростью ртутного пара определяется также и форвакуумное давление (давление в А). Если форвакуумное давление больше определенной величины, то газ из А начинает проходить в С, и там происходит повышение давления. Так как скорость диффузии не зависит от абсолютной величины давления, то эти насосы теоретически могут дать бесконечное разрежение. Ниже приводится описание самых употребительных насосов, основанных на указанном принципе, а) Насос Лап г-мюра (фиг. 8). В баллон А наливают ртуть, которая подогревается электрической печью. Ртутный пар конденсируется на стенках трубы С, охлаждаемых водой, протекающей через К и J. Откачиваемый газ засасывается через зазор Е и трубу F из прибора, С-ловушка, которая охлаждается жидким возду-

Фиг. 8.

Фиг. 9.

Фиг. 10.

хом и предохраняет прибор от ртутного пара, Форвакуумный насос присоединяется к N. Скорость откачки этого насоса около 1 500-4 ООО см/ск, требуемый форвакуум 5х10 2-10мм. б) Металлич. насос Лангмюра (фиг, 9), Ртуть в D нагревается, проходит через сопло F, под крышкой Е меняет направление и конденсируется на охлаждаемых водой стенках J. Переменой направления струи достигается то, что ртутный пар со всем не попадает в вакуумн. часть. Откачиваемый прибор присоединяется к С, форвакуумн. насос присоединяется к В. Скорость откачки такого насоса ок, 4 ООО см/ск, требуемый форвакуум около 0,5 мм. в) А-н а-сос Фольмера (фиг. 10), Пары идут из а через Ъ, при прохождении через с меняют направление и конденсируются на охладителе е; насос через трубку V соединяется с форвакуумным насосом, а через Н-с откачиваемым прибором. Скорость откачки и форвакуумное давление такие, как у других стеклянных насосов. Большинство описанных до сих пор насосов требуют фор-вакуумного давления порядка 10~2 мм. Для его получения приходится применять вращающиеся масляные насосы, которые довольно дороги, а иногда бывают неудобны (когда нужно избежать попадания в В, следов углеводородов). Поэтому чрезвычайно полезными являются рттно-кон-денсацион, насосы, дающ, возможность работать с форвакуумом от водоструйного насоса. Эти насосы отличаются очень узкой щелью или соплом, что дает им возможность выдер-ж&тъ большее давление в форвакууме. Но это же обстоятельство очень сильно снижает скорость откачки. Для получения высокого В. нужно, кроме них, употреблять еще какой-нибудь насос из ранее описанных. Наиболее употребительными конструкциями фор-вакуумных ртутно-конденсационных насосов являются насос Фольмёра (фиг, 11) и насос, изображенный на фиг, 12, Они дают разрежение до 10 мм и требуют форвакуума в 15-20 мм. Скорость откачки около 200 ем/ск. Форвакуумный ртутпо-кон-денсационный насос часто соединяют с вакуумным в один двухступенчатый насос, который дает те же результаты, что и два насоса, соединенные последовательно, но обладает многими преимуществами: одно подогревающее и охлаждающее устройство.

Фиг. 11.

Фиг. 12.

Фиг. 13.

компактность и т. д. Внешний вид одного из таких насосов-д вухступенчатого насоса Фольмера - дан на фиг. 13; форвакуумное давление - 1Ъ мм; скорость откачки очень велика: около 5 ООО см/ск. Недавно фирмой Лейбольд выпущен трехступенчатый насос Геде, который по своим качествам оставляет далеко позади все описанные насосы. Он сделан весь из стали. Верхнее сопло служит вакуумным насосом и устроено, как в насосах Лангмюра (фиг. 9). Среднее сопло имеет коническую насадку и работает, как вакуумный насос Крофорда. Нижнее сопло таклсе коническое. Скорость струи в нем очень велика, зазор очень мал; этим достигается возможность работы с форвакуумом в 20 мм. Скорость откачки верхи, соила около 40 ООО см/ск. Недостатком этого насоса яв.71яется большое количество отдельных частей, соединенных винтами. Легко может случиться, что где-нибудь уплотнение окажется недостаточным, и в насос будет натекать воздух. Кроме того, этот насос легко может быть непорчен химически активными газами.

Вращающиеся молекулярные насосы. Когда молекулы газа отражаются от быстро движущейся поверхности, они приобретают составляющую скорость в направлении ее движения. Если цилиндр А быстро вращается в направлении стрелки (фиг. 14), то ударяющиеся о него в пункте п молекулы приобретут скорость в направлении вращения, и давление в точке т будет выше, чем в п. Эта разность давлений не сможет выравняться, если зазор между А и В будет достаточно мал. Таким именно образом устроен вращающийся м о л е к у-лярный насос Гольвега. В корпусе с ге-ликоидальными вырезами вращается полый барабан из дуралюминия со скоростью 4 ООО об/м.; зазор между ним и корпусом равен 0,05 мм. Воздух засасывается в трубу, которая подведена к середине корпуса, и направляется в геликоидальные вырезы, глубина которых уменьшается от середины к концам. Эти вырезы открываются в форвакуумное пространство, с которым соединен форвакуумный насос. Ротор электромотора сидит на одном валу с барабаном насоса и находится в пространстве, где давление равно форвакуумному. Противоположный конец вала выведен под крышку, где давление также равно форвакуумному. Этим достигается хорошее уплот-

Фиг. 14.

пение вьшодов вала. При форвакууме в 0,1 мм окончательное давление ок. 10 мм; скорость откачки 2 300 см/ск.

Откачка. Наиболее существенной частью процесса откачки является удаление газа, абсорбированного и адсорбированного етек- тянпыми и металлич. частями прибора. По своему химическ. составу газ этот представляет смесь паров воды, СО2, СО, Ng и т. п. Для удаления газов из стекла необходимо прогревать его в вакууме под непрерывно работающими насосами при t°, близкой к 450°. После 2-3-часового прогрева главные массы газа и водяных паров можно считать удаленными; чем выше i° прогрева, тем лучшие будут достигнуты результаты. Для стекла пирекс эта t° м. б. доведена до 700°; для нормального типа стекла она не должна превышать 500°. Значительно более сложной задачей является удаление газов из металла, так как металлическ. части ряда вакуумных приборов подвергаются иногда в процессе работы значительному нагреванию (антикатоды рентгеновских трубок, аноды генераторных ламп и кенотронов и проч.). Для достижения сколько-нибудь удовлетворительных результатов необходимо прогревать металлич. части при возможно более высоких t°, близких к t° плавления. Из этих соображений материалом для конструирования различного рода вакуум-ных приборов могут служить металлы с достаточно высокими t° плавления: вольфрам, молибден, тантал, никель, л;елезо и нек-рые другие. Медь и алюминий могут употребляться лишь в местах, не подвергающихся сколько-нибудь значительному нагреванию. Перед помещением металлич. частей в В. их следует прокалить в атмосфере водорода для восстановления имеющегося на них слоя окиси. Прогрев металлических частей в В. для удаления из них газов производится токами Фуко высокой частоты или электронной бомбардировкой. Тренировка электронной бомбардировкой генераторной лампы средней мощности производится следующим образом. После 2-3-часового прогрева баллона лампы под непрерывно работающими насосами можно приступить к тренировке электродов. Для этого соединяют накоротко сетку и анод и подают меладу ними и накаливающейся нитью лампы разность потенциалов, несколько превышающую нормальную рабочую. Нулно следить, чтобы в момент подачи напряжения в баллоне не вспыхивало лиловатое свечение, обусловленное ионизацией остатков газа в ламне. Если такого свечения нет, доводят анод до желто-белого свечения, выключая напря-жепяе немедленно по появлении объемного свечения, указывающего на выделение газа. После нескольких операций выделение газа из анода прекращается; при этом прибор, измеряющий силу тока в цепи анод-нить, дает постоянные показания. Если больших колебаний анодного тока нет, тренировка считается законченной, и лампу отпаивают. В течение всего процесса откачки в специальной ловушке между насосами и откачиваемой лампой должен находиться жидкий воздух, слулсащий для вымораживания ртутных паров, проникающих из