тогда как, при давлении в 1 мм, для разряда достаточно всего несколько сот вольт. Наоборот, при таких давлениях газа в сосудах, содержащих в себе электроды для разряда, когда длина свободного пути соизмерима с расстоянием между электродами (в несколько см), минимальн. напряжение для разряда снова резко повышается, достигая при давлении 10“3 сотен тысяч вольт (удалось достигнуть напряжения в 7 милл. вольт).
И, наконец, при давлениях в 10”6 мм и ниже электрический ток не может быть пропущен через такой сосуд ни при каком на/ пряжении. Это Рис. 1. Масленый насос Геде. явление вызывается тем, что пробой газа обусловлен всегда имеющимися в ничтожном количестве + и — ионами (см.).
Ионы под действием электрического поля ускоряют свое движение, и при соударении с молекулами они ионизируют их, создавая новые ионы, к-рые, в свою очередь, продолжают процесс ионизации. Когда свободная длина пути значительно превышает расстояние между электродами, число столкновений иона с молекулой столь мало, что этот процесс не наступает. В связи с этим, В. вообще не должен был бы пробиваться. Однако, здесь имеется ряд побочных обстоятельств, связанных со свойствами электродов, ограничивающими пробивные напряжения В. — В последнее время при давлениях 10—6 — 10~8 мм наблюдалось (Лилиенфельдом) выделение электронов из холодных металлов дод влиянием больших электрических полей. Это явление еще недостаточно изучено.
2. Получение В. Для получения высокого В. обычно пользуются последовательно соединенными насосами, из которых первые создают предварительное разрежение (Vorvacuum), вторые же — окончательное.
Первые насосы дают разрежение от 15 до 0, 001 мм; при помощи вторых достигаются пределы разрежений от 10—5 до (приблизит.) 10“8 мм. Для получения форвакуума в наст, время (1927) — пользуются насосами двух типов: водоструйными и маслеными.
Принцип действия водоструйного насоса заключается в том, что струя воды, увлекая за собой выкачиваемый воздух, ударяется в раздробитель, и увлеченный воздух разбивается на пузырьки, смешивается с водой и выбрасывается наружу. Достигаемые этим насосом разрежения: 10—20 мм ртутного столба.
Из многочисленных конструкций масленых насосов опишем наиболее употребительный — вращающийся насос Геде (рис. 1). Эксцентрично насаженный барабан D с прорезом С, в к-рый вставлены две пластинки Е и F, вращается внутри цилиндра А, закрытого с обеих сторон. Пластинки Е и F плотно прижимаются кружками (вставленными между Е и F) к стенкам цилиндра А. При вращении по направлению стрелки, воздух, заключенный в пространстве I, сжимается и выбрасывается через клапан К наружу. Новые порции газа из откачиваемого сосуда в это же время засасываются в пространство I через канал J. Все части насоса обильно смазываются маслом, подаваемым из особой расположенной снаружи масленки. Лучшие типы таких насосов дают разрежение до 0, 001 мм.Пределы В., даваемого водоструйным и масленым насосами, обусловлены давлением паров работающей в насосе жидкости, и поэтому не могут быть сделаны ниже указанных цифр. Эти же замечания касаются и описываемых ниже ртутных насосов, которые не дают разрежения лиже упругости паров ртути, что при комнатной температуре соответствует 10~’ мм.
Поэтому для получения более высокого В. необходимо отделять ртутный насос от откачиваемого сосуда т. н. ловушко й — изогнутой трубкой, охлаждаемой жидким воздухом, где сгущаются ртутные пары, поступающие из насоса.
Насосы, дающие более совершенный В., делятся на 3 типа: ртутные механические, ртутные диффузионные, работающие ртутным паром, и механические молекулярные.
Ртутные механические насосы (из к-рых наиболее совершенным является вращающийся насос Геде) в наст, время (19 27) вышли из употребления; поэтому ниже дается описание наиболее употребительных насосов последи, двух типов.
Для диффузионных насосов характерна стеклянная конструкция насоса Лангмюира (рис. 2).
Ртуть, помещающаяся в резервуаре А, подогревается электрической или газовой печью приблизительно до 500—350°.
Струя пара проходит по изолированной слоем асбеста трубке В и выходит из трубки L в пространство Р, где и конденсируется на стенках трубки С, окруженной водяным холодильником J. Трубка Р соединяется через зазор Е с откачиваемым сосудом G трубкой F. Отросток N соединяют с форвакуумным насосом (требуемый Рис. 2. Диффузионный форвакуум: 0, 1—1 мм). насос Лангмюира.
Из части трубки С, лежащей ниже Р, струей пара удален весь газ. Все это пространство заполнено непрерывно конденсирующим паром ртути. Газ, находящийся выше Р в зазоре Е, непрерывно диффундирует в ртутный пар в силу закона диффузии (см.). Продиффундировавший газ гонится струей ртутного пара к отростку N, откуда и убирается форвакуумным насосом. При наличии ловушки для ртутного пара, эти насосы дают вакуум до 10—8 мм.
Из молекулярных насосов наиболее совершенным является насос Гольвека (рис. 3). Бронзовый барабан вращается в цилиндре (зазор 0, 01 мм), в стенках
Рис. 3. Молекулярный насос Гольвека.
которого сделаны два спиральных прореза, идущие в разные стороны от середины цилиндра. В цилиндре имеется отверстие L, через которое насос соединяется с откачиваемым сосудом. При быстром вращении барабана (4.500 оборотов в минуту), линейная скорость на его поверхности достигает нескольких десятков м в секунду, т. е. величины всего в 10 раз
