Физическая энциклопедия

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ

- газовая среда с очень низкой плотностьюгаза, давление к-рогор <10-6Па. В природе С. в. р~10-12Па. В окрестности Земли С. в. регистрируется навысотах более 600 км (10-8Па на высоте 1200 км). В лаб. условияхдостигнуто разрежениер~ 10-13Па.

Необходимость в С. в. возникла в связи с разработкойускорителейзаряженных частиц,имитаторов космоса и приборов для исследования поверхноститвёрдых тел. С. в. необходим, чтобы исключить влияние окружающей газовойсреды на состояниеповерхноститвёрдого тела в течение достаточнобольшого промежутка времени; напр., сохранение состояния атомно-чистойповерхности и её исследование в течение часа возможно при давлении.-10-8Па (см.Вакуум).

Трудности получения С. в. связаны с тем, что кол-во газа, адсорбированногона поверхности (в стенках камер) и натекающего из внеш. пространства (атмосферы),намного превосходит то кол-во, к-рое должно заполнять вакуумный объём при.~ 10-6Па. Эти трудности растут с увеличением степени необходимогоразрежения, откачиваемого объёма и сложности устройств, размещаемых в нём.

При получении С. в. необходимо: соблюдение т. н. вакуумной гигиены приизготовлении элементов прибора; применение разъёмных соединений с металлич. Т~ 500°С; использованиенасосов с большой скоростью откачки и низким предельным давлением. В установкене должно быть материалов, упругость паров к-рых при 500°С превышает предельноеразрежение, наиб.широко используются нержавеющие аустенитные стали. Разъёмныесоединения в прогреваемых системах должны обладать малой скоростью натеканияи сохранять высокую надёжность при многократных циклах «нагрев - охлаждение».Этим требованиям наилучшим образом удовлетворяет соединение типа «Conflat»(рис. 1).

Рис. 1. Разъёмное фланцевое соединение с металлическим уплотнителем.

Рис. 2. Схема турбомолекулярного насоса.

Для получения С. в. обычно необходимы 3 ступени откачки: низковакуумная, -4 - 10-5Па) всех частей системы, 6 л/с. Это турбомолекулярные, -11 Па. В турбомолекулярном насосе (рис. 2) в корпусе (1) сзакреплённымидисками (2)вращается ротор (3), диски к-рого, как и диски статора2,имеют косые прорези (>40, рис. 2,б).При вращении ротора молекулыгаза увлекаются в каналы, образуемые прорезями. Остаточное давление ~10-8Па. Действие магниторазрядного насоса основано на сочетании ионной откачки(ионизация и удаление ионов электрич. полем) и поглощения газа распыляемымматериалом катода (в результате ионной бомбардировки). Положит. ионы частичновнедряются в катод, частично нейтрализуются и, попадая на анод, замуровываютсяраспылёнными частицами катода. Гетерноионные насосы основаны на сочетаниипоглощения химически активных газов с ионной откачкой инертных газов иуглеводородов. В криогенных насосах происходит поглощение газа охлаждённойдо низких темп-р поверхностью.

Рис. 3. Инверсно-магнетронный манометр: А - анод; Э - вспомогательныйэлектрод; Кол.- коллектор ионов.

Измерение С. в. вначале осуществлялось ионизационным манометром Байярда- Альперта, в к-ром газ ионизируется электронами, испускаемыми термокатодом, ток, пропорциональный давлению. По мере освоения областивсё более низких давлений эти манометры уступили место инверсно-магнетроннымманометрам (рис. 3). В них измерение сверхнизкого давления газа возможноблагодаря использованиюПеннинга разряда,возбуждаемого между холоднымиэлектродами в пост. магн. полеН.Подавление «паразитной»автоэлектроннойэмиссиис поверхности коллектора, повышающее чувствительность прибора, 3 Э, направленном вдоль оси анода, зажигание разрядаи соответственно измерение С. в. происходят при давления 10-10Па и ниже.

Техника С. в., кроме фундам. исследований, направленных на изучениеатомной и электронной структуры чистой поверхности, стимулировала развитиеважных науч.-техн. направлений и методов (напр.. молекулярно-пучковаяэпитаксия,катализ,Лит.: Глазков А. А., С а к с а г а н с к и й Г. Л., Вакуум электрофизическихустановок и комплексов, М., 1985; У э с т о н Д ж., Техника сверхвысокоговакуума, пер. с англ., М 1988 И. М. Овчинников.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.


  1. сверхвысокий вакуум—СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ разрежение выше sup ммрт. ст. ммрт. ст. i нмsup. С. в. создают в камерах для имитации космич. пространства в различных экспериментальных установках...Большая советская энциклопедия
  2. сверхвысокий вакуум—разрежение выше sup мм рт. ст.em мм рт. ст. em нм. С. в. создают в камерах для имитации космического пространства в различных экспериментальных установках а также в неко...Большая Советская энциклопедия II
  3. сверхвысокий вакуум—ultravide...Политехнический русско-французский словарь
  4. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum...Русско-английский аэрокосмический словарь
  5. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum...Русско-английский машиностроительный словарь
  6. сверхвысокий вакуум—ниже в минус пятой степени Паem ultrahigh vacuum ultrahigh vacuum...Русско-английский политехнический словарь
  7. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum...Русско-английский словарь по авиации
  8. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum superhigh vacuum...Русско-английский словарь по физике
  9. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum...Русско-английский словарь по электронике
  10. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum...Русско-английский технический словарь
  11. сверхвысокий вакуум—ultrahigh vacuum...Русско-английский химический словарь
  12. сверхвысокий вакуум—vuoto altissimo molto spinto...Русско-итальянский политехнический словарь
  13. сверхвысокий вакуум—Hchstvakuum Ultrahochvakuum Ultravakuum...Русско-немецкий политехнический словарь
  14. сверхвысокий вакуум—Ultrahochvakuum...Русско-немецкий словарь по пищевой промышленности
  15. сверхвысокий вакуум—Hchstvakuum...Русско-немецкий словарь по химии и химической технологии
  16. сверхвысокий вакуум—Hchstvakuum...Русско-немецкий химический словарь
  17. сверхвысокий вакуум—ultravide vide molculaire vide trs pouss...Русско-французский словарь по химии
  18. сверхвысокий вакуум—ultravakuum...Русско-чешский словарь