Вакуум — общие сведения о вакууме
Вакуум — общие сведения о вакууме
Вакуум (от лат. vacuum — пустота) — среда, содержащая газ при давлениях, существенно ниже атмосферного. Характеризуется соотношением между средней длиной свободного пробега X молекул газа и размером d, характерным для каждого конкретного процесса или прибора. Таким размером могут быть расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами электровакуумного прибора и т.п. Величина X, равна отношению средней скорости молекулы v ср к числу Z столкновений, испытываемых ею за единицу времени. Эту величину можно также выразить через диаметр молекулы dm и числом молекул п в единице объёма:
Таблица 1. Характеристики различных степеней вакуума
|
Вакуум Характеристики |
Первичный |
Промежуточ ный |
Высокий |
Сверхвысокий |
|
|
Область давлени й |
Па |
10М05 |
10—М02 |
10 5: 10 1 |
<10-5 |
|
мбар |
Ы03 |
10—М |
10 7:10 3 |
<10-7 |
|
|
Число молекул в 1 см3 (порядок величины) |
10‘": 10 |
10:10 |
10М013 |
<109 |
|
|
Средняя длина свободного пробега (порядок величины), см |
10 3:10" |
1Ч0-3 |
Ы04 |
>104 |
|
|
Режим течения |
Ламинарный (вязкостный) |
Промежуточ ный |
Молекулярный |
— |
|
Понятие сверхвысокого вакуума связывается не с величиной отношения Л /d, а со временем т, необходимым для образования мономолекулярного слоя газа на поверхности твёрдого тела, которое оценивается по формуле:
где ц — коэффициент захвата частицы поверхностью. Сверхвысоким вакуумом называют область давлений р< 10-8 мм. рт. ст., когда т больше нескольких минут.
Коэффициент захвата частицы поверхностью может отличаться для разных компонент остаточного газа. Поэтому важно понятие парциального давления: давления отдельно взятого компонента газовой смеси. Парциальное давление это давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объём, равный объёму смеси при той же температуре Общее давление газовой смеси является суммой парциальных давлений ее компонентов.