меньшей, чем средняя скорость молекул. При этом ударяющиеся о поверхность молекулы увлекаются в направлении вращения барабана, двигаются вдоль канавок, приближаясь к Р, откуда они откачиваются форвакуумным насосом. Мотор Н двигателя сам находится в пустоте, а потому внутренность насоса хорошо защищена от проникновения воздуха извне. Необходимый форвакуум — около 1 см, предельный вакуум — около 10—8 мм. На том же принципе, но несколько сложнее, устроен молекулярный насос Геде, который был первым, осуществившим насос подобного типа.
Т. к. удаление газа из сосуда производится по трубкам, соединяющим его с насосом, то вопрос о течении весьма разреженного газа по трубкам имеет важное значение для техники получения В. В трубке, по к-рой течет не слишком разреженный газ, сопротивление течению обусловлено внутренним трением этого газа, тогда как в газе весьма разреженном столкновения молекул, обусловливающего внутреннее трение, нет, и сопротивление течению обусловливается трением газа о стенку. Чтобы уменьшить это трение, трубки, соединяющие откачиваемый сосуд с насосом, приходится выбирать широкие и короткие, — иначе движение газа совершается по ним крайне медленно, чем, конечно, уменьшается скорость откачивания насоса.
Получение особенно высокого В. недостижимо непосредственной откачкой насосами.
Поэтому оставшиеся после откачки газы приходится поглощать разными адсорбирующими газ веществами (см. Адсорбция). Наиболее употребительным для этой цели является уголь, особенно из скорлупы кокосовых орехов, предварительно обезгаженный длительным прокаливанием в В. Уголь помещается в отросток, припаянный к откачиваемому прибору и охлаждаемый жидким воздухом; в этих условиях уголь весьма интейсивно поглощает остатки газов. ТаD ким способом можно получить В. до 10“7 мм давления. — Для той же цели употребляется поглощение газа, гл. обр., кислорода, красным фосфором и щелочными металлами, которые при возгонке поглощают остаток газа, особенно, если при этом пропускать электрический разряд. — Следует отметить, что явление адсорбции, помогающее получить высокий В., в то же время осложняет процесс Рис. 4. Манометр Мак — откачки. Всякое веЛауда. щество, вводимое в В., содержит большие количества адсорбированных газов, к-рые могут быть удалены лишь длительным прогреванием. Так, для обезгаживания стекла достаточна температура 350—450°; для металлов же она значительно выше. Обезгаживание металлов внутри В. является очень сложной технической проблемой, которая, однако, сейчас в значительной мереразрешена (применяется прогревание токами высокой частоты, электронной бомбардировкой и т. п.). Вместе с тем адсорбция затрудняет и сохранение полученного В.
(см. ниже, удержание В.).
3. Измерение В. Для измерения давлений порядка нескольких мм и больше употребляются обычные ртутные, сернокислотные и другие манометры барометрического типа. Употребляя метод оптического отсчета передвижения мениска, можно достигнуть точности 10“3 мм.
Для измерения более низких давлений наиболее употребительным прибором является манометр Мак-Лауда (рис. 4). Трубка D сообщает прибор с измеряемым В.
Поднятием груши F, заполненной ртутью до уровня аа, баллон В отключается от измеряемого В. Дальнейшим поднятием груши ртуть заполняет весь объем В и, сжимая находящийся там газ, загоняет его в капилляр А. Давление сжатого в капилляре А газа определяется разностью уровней ртути в капиллярах А и Б. Давление газа вычисляется по формуле: р — hv V ’ где h есть разность уровней ртути в капиллярах А и D, v — объем сжатого газа в капилляре, V — объем баллона В. Предел измерения — до 10~5 мм.
Внутреннее трение, теплопроводность, радиометрический эффект при достаточно1 больших разрежениях зависят от давления, а потому ими можно воспользоваться для его измерения.
Из манометров, работающих на принципе внутреннего трения, укажем на модель Габера. Тонкая кварцевая нить под действием внешней силы приводится в колебание. Определяя время, в течение к-рого амплитуда уменьшается вдвое, можно судить о давлении газа. Пределы измерений, производимых этим путем, — от 10~2 до 10~5 мм. Изменение теплопроводности использовано Порани для измерения давления след, обр.: в измеряемый В. помещается платиновая или вольфрамовая нить, нагреваемая электрическим током. Температура нити определяется количеством тепла, подводимого током» и теплоотдачей в газ; последняя является функцией давления. Поэтому, зная температуру нити, можно определить давление газа. Температура измеряется по сопротивлению нити. Пределы измерений — от 10—1 до IO — 6 мм.
Для измерения наиболее низких давлений употребляются ионизационные манометры. Принцип их действия заключается в том, что при наличии мощного потока электронов, даже при самых низких давлениях имеет место ионизация — появление 4 — ионов, к-рые и могут быть обнаружены по измерению проводимости газа. Поток электронов, выходящий из раскаленной нити К, ускоряется в электриN ческом поле между катодом К и сеткой N. В пространстве меРис. 5. Схема жду N и А производится иониионизационного зация, и положительные ионы манометра, вытягиваются электрическим полем на анод А, электроны же попасть на него не могут, т. к. разность потенциалов между А и N больше ускоряющей разности потенциалов между К и N (рис. 5). Этим манометром можно мерить давления, от ю-а до io — 8 мм. н. Семенов.
4. Удержание В. Если современные насосы легко могут дать нужный нам для практики В., то удержание В. в технических приборах на определенной высоте представляет собой задачу, весьма сложную и трудную. На постоянство В. могут влиять двоякого рода процессы. Вопервых, при разряде в газах с ионной проводимостью металлы электродов распыляются с поглощением окружающего газа, вследствие чего В. повышается; во-вторых, с нагреванием электродов из стенок сосуда, происходит выделение адсорбированных газов и медленное восстановление металла.,
