德國的蓋利克制成活塞真空泵
發(fā)表日期:2019-05-23 點擊次數(shù): 814
活塞泵、旋片泵等通過活塞或旋片的不斷運動,改變泵體的體積,把氣體排放出去,獲得真空。擴散泵用高速運動的氣流,把擴散到泵體的氣體分子帶走。此外還有利用低溫表面來冷凝或凍結氣體的低溫泵,如液氦冷凝泵;利用吸氣材料如活性炭等吸氣作用的吸附泵,等等。
丈量真空度即丈量淡薄氣體壓強的量具叫做真空規(guī)或真空計??煞譃榻^對真空計和相對真空計兩類。前者通過本身測出的物理量直接求出氣壓的大小,如U形管、薄膜計、麥克勞真空計(利用玻意耳定律),熱偶真空計等;后者必需經(jīng)由絕對真空計的校正才能測定氣壓,如電離真空計、皮拉尼真空計、阻尼真空計等。
利用真空與地面大氣的壓強差,可以輸運流體、吸塵等。利用真空中氣體分子密度小的特征,可以制造各種電真空器件如電光源、電子管等。真空環(huán)境有利于某些金屬的焊接、熔煉,某些低熔點金屬如Mg、Li、Zn等的分餾、純化,以及某些活性金屬如Ca、Li、Cs等的氧化物還原,真空環(huán)境(1~10-1Pa)下的低溫脫水,真空干燥已成功地用于濃縮食物、奶粉,制造血漿等。同位素分離,大規(guī)模集成電路的加工,鍍膜等也都需要在真空環(huán)境下進行。在科學研究中,例如表面物理實驗,各種加速器、聚變反應和空間環(huán)境模擬等都離不開真空。
歷史
遠在1643年,意大利物理學家托里拆利發(fā)現(xiàn),真空和天然空間有大氣和大氣壓力存在。他將一根一端封鎖的長玻璃管灌滿汞,并倒立于汞槽中時,發(fā)現(xiàn)管中汞面下降,直至與管外的汞面相差76厘米時為止。托里拆利以為,玻璃管汞面上的空間是真空,76厘米高的汞柱是由于存在大氣壓力的緣故。
1654年,他在馬德堡進行了聞名的馬德堡半球試驗:用真空泵將兩個合在一起的、直徑為14英寸(35.5厘米)的銅半球抽成真空,然后用兩組各八匹馬以相反方向拉拽銅球,始終未能將兩半球分開。這個聞名的試驗又一次證實,空間有大氣存在,且大氣有巨大的壓力。為了紀念托里拆利在科學上的重大發(fā)現(xiàn)和貢獻,以往習用的真空壓力單位就是用他的名字命名的。
19世紀中后期,英國產(chǎn)業(yè)革命的成功,促進了出產(chǎn)力和科學實驗發(fā)展,同時也推動了真空技術的發(fā)展。
1850年和1865年,先后發(fā)明了汞柱真空泵和汞滴真空泵,從而研制成了白熾燈泡(1879)、陰極射線管(1879)、杜瓦瓶(1893)和壓縮式真空計(1874)。壓縮式真空計的應用首次使低壓力的丈量成為可能。
20世紀初,真空電子管泛起,促使真空技術向高真空發(fā)展。
1935~1937年發(fā)明了氣鎮(zhèn)真空泵、油擴散泵和冷陰極電離計。這些成果和1906年制成的皮拉尼真空計至今仍為大多數(shù)真空系統(tǒng)所常用。
1940年以后,真空應用擴大到核研究(回旋加速器和同位素分離等)、真空冶金、真空鍍膜和冷凍干燥等方面,真空技術開始成為一個獨立的學科。第二次世界大戰(zhàn)期間,原子物理試驗的需要和通訊對高質量電真空器件的需要,又進一步促進了真空技術的發(fā)展。