СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ, разрежение выше 10-8 ммрт. ст. (1 ммрт. ст. ~ ~ 100 н/м2). С. в. создают в камерах для имитации космич. пространства, в различных экспериментальных установках, а также в нек-рых электровакуумных приборах. С. в. необходим для исследования физ. свойств очень чистой поверхности твёрдого тела и поддержания её в течение достаточно длительного времени. В этой связи С. в. определяют как состояние разреженного газа, при к-ром чистая поверхность тела покрывается мономолекулярным слоем адсорбированного газа за время <~ 100 сек.

При очень низких давлениях подавляющая часть газа находится в адсорбированном состоянии на поверхности вакуумной аппаратуры, а также в растворённом состоянии внутри её материала и лишь незначительная часть - в откачиваемом объёме. Достижимая степень вакуума определяется равновесием между скоростью откачки газа и скоростью его поступления в откачиваемый объём за счёт десорбции газа со стенок и натекания извне через микроскопич. отверстия. Для получения С. в. натекание извне сводят к минимуму, а аппаратуру вместе с корпусом вакуумной камеры обезгаживают, прогревая в вакууме при темп-ре 300-500 °С. Поэтому обычно корпус вакуумной камеры изготавливают из плотных, сваривающихся, коррозиестойких материалов, имеющих низкое давление пара и легко обезгаживающихся при прогреве (нержавеющая сталь, стекло, кварц, вакуумная керамика; см. Вакуумные материалы).

Откачивающая система сверхвысоко-вакуумной установки состоит из основного насоса, включаемого после окончания прогрева и достижения высокого вакуума, и вспомогательного насоса, работающего при прогреве установки. Поскольку масса откачиваемого газа в условиях С. в. невелика, то в качестве основных применяют сорбционные, ионносорбционные и магниторазрядные вакуумные насосы, быстрота откачки к-рых достигает 106 л/сек (крупные установки), а предельный вакуум 10-13мм рт. ст. Иногда в качестве основных применяют пароструйные (парортутные и паромасляные) и турбомолекулярные насосы.

Измерение С. в. осуществляется электронными ионизационными и магнитными электроразрядными вакуумметрами (см. Вакуумметрия). Нижний предел давлений у первых определяется фотоэлектронным током с ионного коллектора под действием рентгеновского излучения с анода (возникающего при его электронной бомбардировке). Существуют ионизационные вакуумметры спец. конструкции, в к-рых фоновый ток снижен. Наибольшее распространение получил манометр Байярда - Альпер-т а; коллектор ионов в нём представляет собой тонкий осевой стержень, на к-рый попадает лишь малая часть рентгеновского излучения анода. Нижний предел измерений ~10-10 ммрт. ст. Модулируя ионный ток в манометре Байярда -Альперта с помощью спец. электрода, удаётся измерять давления до 10-11мм рт. ст. Подавление фонового тока электрич. полем дополнительного электрода (супрессора) позволяет измерять ещё более низкие давления (особенно в сочетании с методом модуляции). Созданы конструкции, в к-рых коллектор экранирован от попадания на него рентгеновского излучения с анода. В манометре Редхеда ионы из области ионизации вытягиваются через отверстие в экране и при помощи полусферического рефлектора фокусируются на тонкий проволочный коллектор. В манометре Хельмера ионный поток, выходящий из отверстия в экране, отклоняется с помощью 90°-ного углового электростатич. дефлектора и направляется к коллектору. В манометре Грошковского тонкий проволочный коллектор расположен напротив отверстия в торце анодной сетки и защищён от рентгеновского излучения стеклянной трубкой.

Описанные приборы позволяют измерять давление до 10-12 ммрт. ст., а в отдельных случаях до 10-13 мм рт. ст. Значительное уменьшение нижнего предела измеряемых давлений может быть достигнуто за счёт увеличения длины пробега электронов. Ворбитронном манометре удлинение достигается с помощью электрич. поля, а в ионизационном магнетронном манометре (манометр Лафферти) - с помощью магнитного поля. Этими приборами можно измерять давления до 10-12-10-13мм рт. ст. Магнитные электроразрядные вакуумметры, применяемые для измерения С. в., имеют ряд особенностей: чтобы обеспечить зажигание и поддержание разряда при очень низких давлениях, увеличивают размеры разрядного промежутка, повышают анодное напряжение (5-6 кв) и напряжённость магнитного поля (>1000 э). Для исключения фонового тока, связанного с туннельной эмиссией с участков катода, расположенных вблизи анода, эти участки окружают заземлёнными экранами.

Для измерения парциональных давлений газов в условиях С. в. применяются масс-спектрометры, напр, омегатроном удаётся измерять давления до 10-10 ммрт. ст., а статическим, квад-рупольным и др. масс-спектрометрами -до 1012-10-13ммрт. ст.

Лит. см. при статьях Вакуумная техника, Вакуумметрия.

Г. А. Ничипорович, В. С. Босое.




Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ТЕХНИКА →← СВЕРХВЫСОКИЕ ЧАСТОТЫ

Смотреть что такое СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ в других словарях:

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

        разрежение выше 10-8 мм рт. ст. (1 мм рт. ст. (100 н/м2). С. в. создают в камерах для имитации космического пространства, в различных экспериме... смотреть

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

- газовая среда с очень низкой плотностьюгаза, давление к-рого р <10-6 Па. В природе С. в. р~10-12 Па. В окрестности Земли С. в. регистрируется навы... смотреть

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

(ниже 10 в минус пятой степени Па) ultrahigh vacuum* * *ultrahigh vacuum

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

vuoto altissimo {molto spinto}

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

Höchstvakuum, Ultrahochvakuum, Ultravakuum

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

ultrahigh vacuum, superhigh vacuum

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

ultravide, vide moléculaire, vide très poussé

T: 188