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德国的盖利克制成活塞真空泵

发表日期:2019-05-23     点击次数: 763   

活塞泵、旋片泵等通过活塞或旋片的不断运动,改变泵体的体积,把气体排放出去,获得真空。扩散泵用高速运动的气流,把扩散到泵体的气体分子带走。此外还有利用低温表面来冷凝或冻结气体的低温泵,如液氦冷凝泵;利用吸气材料如活性炭等吸气作用的吸附泵,等等。 

丈量真空度即丈量淡薄气体压强的量具叫做真空规或真空计。可分为绝对真空计和相对真空计两类。前者通过本身测出的物理量直接求出气压的大小,如U形管、薄膜计、麦克劳真空计(利用玻意耳定律),热偶真空计等;后者必需经由绝对真空计的校正才能测定气压,如电离真空计、皮拉尼真空计、阻尼真空计等。 

利用真空与地面大气的压强差,可以输运流体、吸尘等。利用真空中气体分子密度小的特征,可以制造各种电真空器件如电光源、电子管等。真空环境有利于某些金属的焊接、熔炼,某些低熔点金属如Mg、Li、Zn等的分馏、纯化,以及某些活性金属如Ca、Li、Cs等的氧化物还原,真空环境(1~10-1Pa)下的低温脱水,真空干燥已成功地用于浓缩食物、奶粉,制造血浆等。同位素分离,大规模集成电路的加工,镀膜等也都需要在真空环境下进行。在科学研究中,例如表面物理实验,各种加速器、聚变反应和空间环境模拟等都离不开真空。 

历史
远在1643年,意大利物理学家托里拆利发现,真空和天然空间有大气和大气压力存在。他将一根一端封锁的长玻璃管灌满汞,并倒立于汞槽中时,发现管中汞面下降,直至与管外的汞面相差76厘米时为止。托里拆利以为,玻璃管汞面上的空间是真空,76厘米高的汞柱是由于存在大气压力的缘故。 

1654年,他在马德堡进行了闻名的马德堡半球试验:用真空泵将两个合在一起的、直径为14英寸(35.5厘米)的铜半球抽成真空,然后用两组各八匹马以相反方向拉拽铜球,始终未能将两半球分开。这个闻名的试验又一次证实,空间有大气存在,且大气有巨大的压力。为了纪念托里拆利在科学上的重大发现和贡献,以往习用的真空压力单位就是用他的名字命名的。 

19世纪中后期,英国产业革命的成功,促进了出产力和科学实验发展,同时也推动了真空技术的发展。 

1850年和1865年,先后发明了汞柱真空泵和汞滴真空泵,从而研制成了白炽灯泡(1879)、阴极射线管(1879)、杜瓦瓶(1893)和压缩式真空计(1874)。压缩式真空计的应用首次使低压力的丈量成为可能。 

20世纪初,真空电子管泛起,促使真空技术向高真空发展。 

1935~1937年发明了气镇真空泵、油扩散泵和冷阴极电离计。这些成果和1906年制成的皮拉尼真空计至今仍为大多数真空系统所常用。 

1940年以后,真空应用扩大到核研究(回旋加速器和同位素分离等)、真空冶金、真空镀膜和冷冻干燥等方面,真空技术开始成为一个独立的学科。第二次世界大战期间,原子物理试验的需要和通讯对高质量电真空器件的需要,又进一步促进了真空技术的发展。