Читайте также:
|
Ва́куум (от лат. vacuum — пустота) — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлениях, значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробегамолекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. Под физическим вакуумом в квантовой физике понимают низшее (основное) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. При этом такое состояние вовсе не обязательно соответствует пустоте: поле в низшем состоянии может быть, например, полем квазичастиц в твёрдом теле или даже в ядре атома, где плотность чрезвычайно высока. Физическим вакуумом называют также полностью лишённое вещества пространство, заполненное полем в таком состоянии. Такое состояние не является абсолютной пустотой. Квантовая теория поляутверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемыенулевые колебания полей. В некоторых конкретных теориях поля вакуум может обладать нетривиальными топологическими свойствами. В теории могут существовать несколько различных вакуумов, различающихся плотностью энергии или другими физическими параметрами (в зависимости от применяемых гипотез и теорий). Вырождение вакуума при спонтанном нарушении симметрии приводит к существованию непрерывного спектра вакуумных состояний, отличающихся друг от друга числом голдстоуновских бозонов. Локальные минимумы энергии при разных значениях какого-либо поля, отличающиеся по энергии от глобального минимума, носят название ложных вакуумов; такие состояния метастабильны и стремятся распасться с выделением энергии, перейдя в истинный вакуум или в один из нижележащих ложных вакуумов.
Диффузионный насос. Нагревом с помощью нагревателя 14 создается необходимое давление пара в кипятильнике 15. Пар, поднимаясь по паропроводам 16, 17, 18, достигает кольцевых зазоров сопл первой 19, второй 20, третьей 21 диффузионных ступеней откачки и цилиндрического эжекторного сопла 10. Проходя через сопло, пар за счет ускорения теряет плотность и давление и в виде расширяющейся направленной струи достигает внутренней поверхности охлаждаемого корпуса насоса. Здесь пар конденсируется, образуя жидкостный затвор, и стекает в кипятильник. Молекулы газа, летящие в направлении струи с входа насоса, относительно легко проникают в струю пара и вместе со струей попадают на стенку насоса. После конденсации пара в жидкость молекулы газа из нее испаряются, но уже в пространстве под струей. Молекулы газа, находящиеся в пространстве под струей и движущиеся с тепловыми скоростями, не могут преодолеть в обратном направлении барьер, создаваемый струей пара. Плотность и скорость струи таковы, что вероятность пролета молекулы газа через струю без столкновения хотя бы с одной молекулой пара ничтожно мала. При столкновении молекула газа получает импульс движения и направление дальнейшего движения в направлении откачки, т. е. возвращается в пространство под струей или на стенку корпуса насоса. Направление же движения молекул пара при столкновении мало изменяется в силу большого превосходства их массы над массой молекул газа. Таким образом, во-первых, струей осуществляется перемещение молекул газа в направлении к выхлопному патрубку насоса, т. е. откачка, во-вторых, струя является преградой, разделяющей области с различными давлениями газа и предотвращающей перетечку газа из области с относительно высоким давлением в область с более низким давлением.
Форвакуумный насос — насос для предварительного разрежения, вакуумный насос в системах для получения высоких разрежений. Предназначен для экономии энергии или обеспечения условий работы насоса более высокого вакуума.
В качестве форвакуумного насоса используют механические Водокольцевой насос, роторно-пластинчатые насосы (самый дешёвый и малопроизводительный вариант), для достижения более высокого вакуума используют ступени паромасляный диффузный насос, ртутный пароструйный диффузный насос, турбомолекулярный насос и др.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 97 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |