Вакуумная техника

Вакуумная техника — одна из наиболее молодых областей техники, особенно сильно выросшая за послевоенные годы и проникшая из лабораторий в самые различные области промышленного производства.

Широкое применение вакуумной техники в народном хозяй стве неразрывно связано с успехами в области получения и измерения вакуума, конструирования и изготовления вакуумных систем, разработки новых разнообразных вакуумтехнических приборов и т. п.

До сравнительно недавнего времени вакуумные установки в виде откачных постов и автоматов использовались в основном в электровакуумной промышленности для откачки различных приборов приемно-усилительных и генераторных ламп, электронно-лучевых и рентгеновских трубок, фотоэлементов и фотоумножителей, а также различного рода газоразрядных приборов. В послевоенные годы вакуум нашел широкое применение такж^ в металлургической, химической, фармацевтической, пищевой промышленностях, в установках для исследования газодинамики разреженных сред и ядерных процессов.

На смену хрупким в работе стеклянным вакуумным установкам пришли цельнометаллические вакуумные системы, обладающие высокой прочностью, надежные и удобные в эксплуатации

Конструкции вакуумных установок, выбор откачных средств и приборов для измерения вакуума существенно зависят от назначения установки Так, например, вакуумная сушка пищевых продуктов проводится при сравнительно небольшом разрежении (порядка нескольких миллиметров ртутного столба); при этом из высушиваемых продуктов выделяется большое количество паров воды. Поэтому в сушильных установках применяются механические вакуумные насосы, пригодные для откачки паров воды Вакуумная плавка металлов проводится при давлениях К)²— IO’³ мм рт. ст. и сопровождается интенсивным выделением газов из расплавленных металлов, вследствие чего в плавильных печах применяют вакуумные паромасляные насосы, имеющие большую быстроту действия в указанном диапазоне давлений. Высоковольтные установки для ядерных исследований требуют создания

в очень больших объемах давлений до 10^-6 мм рт. ст и ниже Для достижения такого разрежения применяют паромасляные насосы с колоссальными скоростями откачки, достигающими нескольких десятков тысяч литров в секунду.

В установках, предназначенных для масс-спектрометрического анализа газов, работающих при давлении около 10^-7 мм рт. ст, предъявляются высокие требования к герметичности и чистоте системы. В этих установках применяют обычно специальные конструкции вакуумных уплотнений и предусматривают прогрев системы под вакуумом для обезгаживания.

Особенно высокие требования к вакууму предъявляются в установках, предназначенных для изучения явлений, происходящих на поверхности твердых тел Для того чтобы длительное время сохранить изучаемую поверхность практически свободной от молекул газа, нужно, чтобы давление в вакуумной установке не превышало 10^-10 мм рт. ст. Способы получения и измерения столь низких давлений требуют оборудования и специальных приемов, которые отличаются от обычно используемых способов получения и измерения давлений до 10^-6-— 10~⁷ мм рт. ст.

С развитием вакуумной техники и расширением областей применения ее в народном хозяйстве все больший интерес проявляется к вакуумной технической литературе со стороны широкого круга людей различных специальностей.

Целью настоящей брошюры является ознакомление читателя с понятием о вакууме и важнейшими свойствами высокоразрежсз-ного газа, техникой получения и измерения вакуума, устройством вакуумных систем и использованием вакуума в различных областях науки, техники и промышленного производства.