Вакуум это что


Вакуум - это... Что такое Вакуум?

Ртутный вакуумный барометр Эванджелисты Торричелли — учёного, впервые создавшего вакуум в лаборатории. Над поверхностью ртути в верхней части запаянной трубки — «торричелиева пустота» (вакуум, содержащий пары ртути под давлением насыщения при данной температуре).

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 пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (), средний () и высокий () вакуум.

Следует различать понятия физического вакуума и технического вакуума.

Технический вакуум

Турбомолекулярный насос в разрезе.

На практике сильно разреженный газ называют техническим вакуумом. В макроскопических объёмах идеальный вакуум недостижим на практике, поскольку при конечной температуре все материалы обладают ненулевой плотностью насыщенных паров. Кроме того, многие материалы (в том числе толстые металлические, стеклянные и иные стенки сосудов) пропускают газы. В микроскопических объёмах, однако, достижение идеального вакуума в принципе возможно.

Мерой степени разрежения вакуума служит длина свободного пробега молекул газа , связанной с их взаимными столкновениями в газе, и характерного линейного размера сосуда, в котором находится газ.

Строго говоря, техническим вакуумом называют газ в сосуде или трубопроводе с давлением ниже, чем в окружающей атмосфере. Согласно другому определению, когда молекулы или атомы газа перестают сталкиваться друг с другом, и газодинамические свойства сменяются вязкостными (при давлении около 1 торр) говорят о достижении низкого вакуума () (1016 молекул на 1 см³). Обычно между атмосферным воздухом и высоковакуумным насосом стоит так называемый форвакуумный насос, создавая предварительное разрежение, поэтому низкий вакуум часто называют форвакуум. При дальнейшем понижении давления в камере увеличивается средняя длина свободного пробега λ молекул газа. При молекулы газа гораздо чаще сталкиваются со стенками, чем друг с другом. В этом случае говорят о высоком вакууме (10−5 торр) (1011 молекул на 1 см³). Сверхвысокий вакуум соответствует давлению 10−9 торр и ниже. В сверхвысоком вакууме, например, обычно проводятся эксперименты с использованием сканирующего туннельного микроскопа. Для сравнения, давление в космосе на несколько порядков ниже, в дальнем же космосе и вовсе может достигать 10−16 торр и ниже (1 молекула на 1 см³).

Высокий вакуум в микроскопических порах некоторых кристаллов достигается уже при атмосферном давлении, поскольку диаметр поры гораздо меньше длины свободного пробега молекулы.

Аппараты, используемые для достижения и поддержания вакуума, называются вакуумными насосами. Для поглощения газов и создания необходимой степени вакуума используются геттеры. Более широкий термин вакуумная техника включает также приборы для измерения и контроля вакуума, манипулирования предметами и проведения технологических операций в вакуумной камере и т. д. Высоковакуумные насосы являются сложными техническими приборами. Основные типы высоковакуумных насосов — это диффузионные насосы, основанные на увлечении молекул остаточных газов потоком рабочего газа, геттерные, ионизационные насосы, основанные на внедрении молекул газа в геттеры (например титан) и криосорбционные насосы (в основном для создания форвакуума).

Стоит отметить, что даже в идеальном вакууме при конечной температуре всегда имеется некоторое тепловое излучение (газ фотонов). Таким образом, тело, помещённое в идеальный вакуум, рано или поздно придёт в тепловое равновесие со стенками вакуумной камеры за счёт обмена тепловыми фотонами.

Вакуум является хорошим термоизолятором; перенос тепловой энергии в нём происходит лишь за счёт теплового излучения, конвекция и теплопроводность исключены. Это свойство используется для теплоизоляции в термосах (сосудах Дьюара), состоящих из ёмкости с двойными стенками, пространство между которыми вакуумированно.

Вакуум широко применяется в электровакуумных приборах — радиолампах (например, магнетронах микроволновых печей), электронно-лучевых трубках и т. п.

Физический вакуум

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 поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые 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.

Некоторые из этих предсказаний теории поля уже были успешно подтверждены экспериментом. Так, эффект Казимира[1] и лэмбовский сдвиг атомных уровней объясняется нулевыми колебаниями электромагнитного поля в физическом вакууме. На некоторых других представлениях о вакууме базируются современные физические теории. Например, существование нескольких вакуумных состояний (упомянутых выше ложных вакуумов) является одной из главных основ инфляционной теории Большого взрыва.

См. также

Применения:

Примечания

  1. ↑ Физическая энциклопедия, т.5. Стробоскопические приборы — Яркость/ Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред.кол.:А. М. Балдин,А. М. Бонч-Бруевич и др. — М.:Большая Российская Энциклопедия,1994, 1998.-760 с.:ил. ISBN 5-85270-101-7 , стр.644

dic.academic.ru

Понятие вакуума. Термины и определения.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВАКУУМНОЙ ТЕХНИКИ

Понятие вакуума

Вакуумом (от лат. vacuum — пустота) называют состояние газа или пара при давлении ниже атмосферного. Количественной характеристикой вакуума служит абсолютное давление. Вакууму обычно соответствует область давления ниже 10^5 Па. Вакуумная техника — прикладная наука, изучающая проблемы получения н поддержания вакуума, проведения вакуумных измерений, а также вопросы разработки, конструирования и применения вакуумных систем и их функциональных элементов. Разреженные газы по своим свойствам практически не отличаются от идеальных. В технике вакуум создают с помощью вакуумных насосов различных принципов действия. Интенсивность протекания физикокимических процессов в вакууме зависит от соотношения между числом столкновений молекул газа со стенками ограничивающего его сосуда и числом взаимных столкновений молекул, характеризующимся отношением средней длины λ свободного пути молекул к характерному (определяющему) линейному размеру I сосуда; это отношение, называемое числом, Киудсена Кп, положено в основу условного разделения областей вакуума на следующие диапазоны; низкий, средний, высокий и сверхвысокий. Степень вакуума в откачиваемых сосудах определяется равновесным давлением, устанавливающимся под действием противоположных процессов — откачки газа насосом и поступления газа в рабочий объем вследствие натекания через неплотности, а также технологического газовыделения. Низкий вакуум характеризуется давлением газа, при котором средняя длина свободного пути молекул газа значительно меньше характерного линейного размера сосуда, существенного для рассматриваемого процесса. Низкому вакууму обычно соответствует область давлений от 10^5 до 100 Па.

Средний вакуум характеризуется давлением газа, при котором средняя длина свободного пути молекул соизмерима с характерным линейным размером. Среднему вакууму обычно соответствует область давлений от 100 до 0,1 Па.

Высокий вакуум характеризуется давлением газа, при котором средняя длина свободного пути молекул значительно превышает характерный линейный размер. Высокому вакууму обычно соответствует область давлений от 0,1 до 10-6 Па. Сверхвысокий вакуум характеризуется давлением газа, прн котором не происходит заметного изменения свойств поверхности, первоначально свободной от адсорбированного газа, за время, существенное для рабочего процесса. Сверхвысокому вакууму обычно соответствует область давлений менее 10-6 Па.

Термины и определения

Основные термины, применяемые в вакуумной технике, соответствуют ГОСТ 5197—85 (СТ СЭВ 4751—84; СТ СЭВ 4839—84; СТ СЭВ 4840—84); ГОСТ 26790—85; ГОСТ 27758—88. Кроме того, приведены термины, широко распространенные в технической литературе. Общие понятия

Газ — состояние вещества, при котором движение молекул практически не ограничено межмолекулярными силами, и вещество может занимать любое доступное пространство. В вакуумной технике этот термин широко

применяют  к некоиденсирующемуся газу, и к пару. Давление газа на ограничивающую поверхность — отношение нормальной составляющей силы, действующей со стороны газа на ограничивающую поверхность, к площади этой поверхности. Давление в определенной точке газового пространства — отношение скорости переноса нормальной составляющей количества движения, которое определяется движением молекул в обоих направлениях через область на воображаемой плоскости, проходящей через рассматриваемую точку, к площади этой области (при наличии потока молекул газа указывают ориентацию плоскости по отношению к вектору этого потока). Откачка — уменьшение молекулярной концентрации газа при помощи устройств, удаляющих или поглощающих газ. Время откачки — время, необходимое для уменьшения давления в откачиваемом сосуде до определенного значения насосом конкретного типа или вида. Остаточный газ — газ, оставшийся в вакуумной системе после откачки. Предельное остаточное давление — наименьшее давление, которое может быть достигнуто в определенных условиях при использовании конкретных устройств для откачкн. Форвакуум — вакуум, создаваемый насосом более низкого вакуума при последовательной работе нескольких насосов. Абсолютное давление газа — давление газа, отсчитываемое от нулевого. Атмосферное давление — абсолютное давление атмосферы. Нормальное состояние газа — состояние газа при нормальных условиях: давлении 101 325 Па и температуре 273 К. Разреженный газ — газ, молекулярная концентрация которого меньше его концентрации при нормальных условиях. Парциальное давление — давление определенного компонента газовой смеси. Полное давление — сумма парциальных давлений компонентов газовой смеси. Количество газа — произведение объема, занимаемого газом, на его давление. Пар — газ, температура которого ниже критической (газ, который можно перевести в конденсированную фазу только повышением давления). Насыщенный пар — пар, находящийся в термодинамическом равновесии с одной из конденсированных фаз рассматриваемого вещества прн дайной температуре. Ненасыщенный пар — пар, давление которого меньше давления насыщенного пара данного вещества при той же температуре. Степень насыщения — отношение давления пара к давлению насыщенного пара, Молекулярная концентрация — число молекул газа в единице объема. Плотность газа — масса единицы объема газа. Плотность газа, приведенная к единице давления, — отношение плотности газа к его давлению. Длина свободного пути молекулы — длина пути молекулы между двумя последовательными столкновениями с другими молекулами. Средняя длина свободного пути молекулы — среднее арифметическое расстояний. которые молекула проходит между двумя последовательными столкновениями с другими молекулами. Число столкновений в единицу времени — среднее арифметическое столкновений молекулы за единицу времени с другими молекулами. Эффективная длина свободного пути молекул — отношение средней длины свободного пути молекул к вероятности определенного процесса (явления) в результате одного столкновения (под вероятностью определенного процесса понимают отношение числа столкновений, при которых совершается этот процесс, например ионизация, к числу столкновений за достаточно большой промежуток времени). Диффузия газа — движение газа в другой среде под влиянием градиента концентраций. Коэффициент диЛфуши — отношение абсолютной скорости потока молекул через единицу поверхности к градиенту концентрации при условии, что поверхность нормальна градиенту. Течение газа — перемещение газа в трубопроводе под действием разности давлений или температур на его концах. Вязкостное течение — течение газа в канале при условиях, когда средняя длина свободного пути молекул очень мала по сравнению с наименьшим внутренним поперечным размером канала. Ламинарное течение — течение газа, характеризующееся отсутствием перемешивания между соседними слоями. Турбулентное течение — течение газа, при котором молекулы совер. шают неустановившиеся беспорядочные движения по сложным траекториям. Пуаэейлевское течение — ламинарное вязкостное течение в длинной трубе круглого сечения. Молекулярное течение — течение газа в канале при условиях, когда средняя длина свободного пути молекул значительно превышает внутренний поперечный размер канала. Молекулярновязкостное течение — течение газа в канале при условиях, промежуточных между условиями ла ' минарного, вязкостного и молекулярного течений. Эффузионное течение — течение газа через отверстие при условиях, когда наибольший размер отверстия меньше средней длины свободного пути молекул. Температурная транспирация — течение газа между соединенными сосудами под действием разности температур сосудов, результатом которой является образование «градиента давлений. Поток молекул — число молекул, проходящих через некоторое сечение в единицу времени. Результирующий поток молекул —' отношение потока молекул, определяемого разностью между числом молекул, пересекающих поверхность за заданный интервал времени в заданном направлении, и числом молекул, пересекающих эту поверхность в обратном направлении к этому времени. Плотность потока молекул — отношение результирующего потока молекул к площади поверхности, которую ш пересекает. Массовый поток газа — масса газа, пересекающего определенную поверхность за единицу времени. Объемный поток газа — объем газа при указанных температурах и давлении, пересекающего определенную поверхность за единицу времени. Молярный поток газа — число молей данного газа, пересекающего определенную поверхность за единицу времени. Проводимость — отношение потока к разности средних давлений в двух указанных сечениях канала или по обе стороны от отверстия канала в предположении изотермического равновесия. Молекулярная проводимость — отношение результирующего потока молекул к разности средних чисел молекул в единице объема по обе стороны от отверстия или в двух поперечных сечениях канала. Сопротивление — величина, обратная проводимости. Сорбция — поглощение газа или пара твердым телом или жидкостью (сорбентом) . Адсорбция — поглощение газа или пара (адсорбата) поверхностью твердого вещества или жидкости (адсорбента). Абсорбция — поглощение газа (аб сорбата) объемом твердого тела или жидкости (абсорбента). Физическая сорбция — сорбция под действием физических сил,· при которой не образуются химические связи. Хемосорбция — сорбция, при которой образуются химические связи. Коэффициент аккомодации — отношение средней энергии, реально передаваемой поверхности налетающими частицами, к средней энергии, которая Μ·· жет быть передана поверхности налетающими частицами, если бы они отрывались от поверхности после достижения с нею полного теплового равновесия. Частота столкновений — отношение числа молекул, сталкивающихся с поверхностью в заданный интервал времени, к этому интервалу времени и площади поверхности. Скорость конденсации — число молекул, конденсирующихся на единице площади поверхности в единицу времени. Скорость прилипания — число молекул, сорбированных иа единице площади поверхности в единицу времени. Вероятность прилипания — отношение скорости прилипания к частоте столкновений молекул. Время удержания — среднее время, в течение которого молекулы удерживаются на поверхности в состоянии сорбции. Миграция — движение молекул на поверхности. Десорбция — освобождение газов или паров, сорбированных каким либо материалом. Гаэовыделение — самопроизвольное выделение газа из материала в вакуум. Обезвоживание — принудительное удаление газа из материала. Скорость испарения — число молекул вещества, испаряющегося с единицы площади поверхности в единицу времени. Проницаемость твердой перегородки — отношение потока газа через перегородку к потоку через то же сечение при отсутствии перегородки, являющееся фуикпией давлений по обе стороны от перегородки н ее структуры. Коэффициент проницаемости — отношение произведения проницаемости иа толщину перегородки к ее площади. Натекание — проникновение газа из окружающей среды в откачиваемый (откачанный) сосуд. Вакуумная система ■ ее элементы Вакуумная система — совокупность взаимосвязанных устройств для создания, повышения и поддержания вакуума, приборов для вакуумных измерений, а также откачиваемых сосудов и связывающих их вакуумных трубопроводов (к устройствам, обеспечивающим действие вакуумной системы, относятся, например, электродвигатель, аккумуляторы, печи). Вакуумная установка — установка, состоящая из вакуумной системы и устройств, обеспечивающих ее действие. Вакуумный агрегат — вакуумная установка, конструктивно выполненная как единое целое. Откачной пост — вакуумная установка, предназначенная для откачки, наполнения и тренировки изделий. Элемент вакуумной системы — прибор, сборочная единица или деталь, предназначенные для выполнения определенных функций в вакуумной системе (например, иасос, манометрический преобразователь, ловушка и др.). Условный проход — диаметр проходного сечения элемента вакуумной системы, определяющий присоединительные размеры по действующим стандартам. Откачиваемый сосуд — сосуд, в котором создается вакуум. Предохранительный баллон — сосуд, предназначенный для предохранения элементов вакуумной системы от попадания в них посторонних тел. Уравнительный вакуумный баллон — сосуд, предназначенный для выравнивания колебаний давления в вакуумной системе. Вакуумное защитное устройство — элемент вакуумной системы, предназначенный для быстрого отделения участка вакуумной системы, где произошел прорыв атмосферного воздуха, от остальной ее части. Вакуумный трубопровод — трубопровод, по которому перемещается разреженный газ в вакуумной системе. Форвакуумный трубопровод — вакуумный трубопровод, служащий для присоединения к форвакуумному насосу. Байпасный трубопровод — вакуумный трубопровод, предназначенный для откачки сосуда, минуя высоковакуум иый насос. Гребенка — трубка с рядом отростков, предиазиачеииая для присоединения нескольких откачиваемых сосудов. Вакуумный шлюз — устройство для введения в вакуумную систему или удаления из нее различных предметов без нарушения вакуума. Вакуумный смазочный материал — уплотнитель в виде вязкого вещества С низким давлением пара, применяемый в подвижных соединениях вакуумных систем. Вакуумная замазка — уплотнитель В виде пластичного вещества с низким давлением пара, применяемый в разборных неподвижных соединениях вакуумной системы, а также для устранения течей. Шлиф — совокупность двух пришлифованных поверхностей, обеспечивающая герметичное соединение элементов вакуумной системы (шлиф может быть подвижным и неподвижным). Вакуумный шланг — гибкая не де рмнруюшаяся под действием атмосрного давления трубка, служащая для соединения отдельных элементов вакуумной системы. Вакуумный клапан — устройство, позволиющее регулировать или полностью перекрывать поступление газа в вакуумную систему.

Вакуумный затвор — вакуумный клапан, позволяющий соединять и разобщать элементы вакуумной системы.

Вакуумный натекатель — напускной вакуумный клапан, предназначенный для напуска и регулирования малых потоков газа. Напускной вакуумный клапан — вакуумный клапан, предназначенный для напуска воздуха или газа в вакуумную .систему. Вакуумный ввод — устройство для передачи1 в вакуумный сосуд механической или электрической энергии. Выхлопной фильтр — устройство, расположенное на стороне выхода вакуумного насоса с масляным уплотнением и предназначенное для очистки выхлопного газа от масляного тумана. Ловушка — устройство, в котором парциальное давление компонентов газопаровой смеси понижается механическим, физическим Ати химическим способом и уменьшается проникновение паров или газов из одной части откачиой системы в другую. Конденсационная вакуумная ловушка — ловушка, действие которой основано на конденсации паров и газов на внутренних охлаждаемых поверхностях (по способу охлаждения различают водяные, азотноводяные, фреововые, термоэлектрические и другие конденсационные ловушки, по месту расположения в вакуумной системе — конденсационные форвакуумные и высоковакуумиые ловушки). Сорбционная вакуумная ловушка — ловушка, действие которой основано на сорбции паров и газов поверхностью порвстого сорбента (по применяемому сорбенту различают цеолнтовые, угольные, силикагелевые и другие сорбционные ловушки, по месту расположения в вакуумной системе — сорбционные форвакуумиые и высоконакуумные ловушки; сорбент может охлаждаться водой, жидким азотом и др.). Ионная вакуумная ловушка — ловушка, в которой для удаления определенных компонентов газовой смеси используют нх ионизацию. Маслоотделитель — устройство, предназначенное для отделения газа от масла. Маслоочиститель — устройство, предназначенное для удаления из вакуумного масла загрязняющих примесей. Оборудование для получения и поддержания вакуума Вакуумный насос — устройство, предназначенное для создания, повышения И (или) поддержания вакуума. Низковакуумный насос — вакуумный насос, предназначенный для понижения давления в откачиваемом объеме, начиная от атмосферного. Высоковакуумный насос — вакуумный иасос, работающий иа ступени самого низкого давления откачиой системы, которая состоит из двух или более последовательно соединенных насосов. Форвакуумный насос — вакуумный иасос, предназначенный для поддержания выпускного давления другого насоса. Бустерный вакуумный насос — вакуумный иасос, устанавливаемый между форвакуумным и высоковакуумиым насосами для увеличения быстроты откачки системы насосов при среднем вакууме либо для оптимизации давления в откачиой системе и уменьшения объемного расхода, необходимого для форвакуумпого насоса. Вакуумный насос предварительного разрежения — вакуумный иасос, предназначенный для понижения давления в откачиваемом объеме или откачиой системе от атмосферного давления до значения, при которой может начать работу другая откачна’я система или вакуумный иасос. Одноступенчатый вакуумный насос — вакуумный иасос, в котором перепад давлений создается одной рабочей ступенью. Многоступенчатый вакуумный насос — вакуумный иасос, в котором перепад давлений создается последовательно несколькими рабочими ступенями (ступени откачки нумеруют, начиная от ступени, создающей иаивысщий вакуум). Механический вакуумный насос — газоперекачивающий вакуумный насос, откачивающее действие которого основано на перемещении газа вследствие механического движения рабочих частей насоса. Вакуумный насос объемного действия — механический вакуумный иасос, в котором объем, заполненный газом, периодически отсекается от входа, обеспечивай перемещение газа к выходу. Гаэобалластный вакуумный насос — вакуумный иасос с масляным уплотнением, снабженный устройством для дозированной подачи иекоидеисирующегося газа для исключения конденсации откачиваемых паров в насосе. Поршневой вакуумный насос — вакуумный иасос объемного действия, в котором сжатие и нагнетание газа происходят под действием возвратнопоступательного движения поршня. Вращательный вакуумный насос — вакуумный иасос объемного действии, в котором сжатие и нагнетание газа осуществляют вращающие поверхности твердого тела. Пластинчатороторный вакуумный насос — вращательный вакуумный иасос, в котором эксцентрично установленный ротор вращается тангенциально относительно неподвижной поверхности статора: при этом две или более пластины, скользящие в прорезях ротора и прижимающиеся к внутренней стейке статора, делят камеру статора на полости с изменяющимися объемами. Пластинчатостаторный вакуумный насос — вращательный вакуумный иасос, в котором эксцентрично установленный ротор вращается, скользя по внутренней стенке статора; при этом пластина, движущаяся относительно статора, прижимается к ротору и делит рабочую камеру на части с изменяющимися объемами. Плунжерный вакуумный насос — вращательный вакуумный насос, в котором эксцентрично установленный ротор вращается относительно внутренней стенки статора; при этом пластина, жестко закрепленная на роторе, делит рабочую камеру на полости с изменяющимися объемами и скользит в золотнике (плунжере), колеблющемся в соответствующем гнезде статора. Жидкостнокольцевой вакуумный насос — вращательный вакуумный иасос, в котором эксцентрично установленный ротор с закрепленными на нем лопатками отбрасывает жидкость к стенке статора; жидкость принимает форму кольца, коицеитричио расположенного относительно статора, и вместе с лопатками ротора образует полости с изменяющимися объемами. Двухроторный вакуумный насос (насос Рутса) — вращательный вакуумный насос, рабочая камера в котором два взаимно связанных ротора, по форме напоминающие восьмерки, синхронно вращаются в противоположных направлениях с очень малым зазором, ие касаись один другого и стеиок камеры. Трохоидный вакуумный насос — вращательный вакуумный иасос, у которого центр тяжести эллипсообразиого ротора описывает окружность, а рабочая камера насоса имеет трохоидиое поперечное сечение. Кинетический вакуумный насос — механический вакуумный нас ос, в котором импульс движения передается молекулам газа таким образом, что газ непрерывно перемещается от входа к выходу насоса (различают струйные насосьг, в которых откачка происходит вследствие захвата газа илн молекул струей рабочего тела, и вращательные насосы, в которых импульс движения передается молекулам газа движущимися поверхностями нас оса). Вакуумный турбонасос — кииетичв: ский вакуумный иасос, в котором импульс движения передается газу от вращающихся твердых поверхностей. Молекулярный вакуумный насос — кинетический вакуумный насос, в котором молекулам газа в результата их соприкосновения с поверхностью высокоскоростного ротора сообщается импульс движения, заставляющий их перемещаться в направлении к выходу насоса. Турбомолекулярный вакуумный насос — молекулярный вакуумный насос, на валу ротора которого закреплены диски с прорезями или лопатками, которые вращаются между соответствующими дисками статора. Осевой вакуумный турбонасос — вакуумный турбонасос, в котором импульс движения передается газу вдоль оси вращения. Центробежный вакуумный турбонасос — вакуумный турбонасос, в котором импульс движения передается газу в радиальном направлении. Струйный вакуумный насос — газоперекачивающий вакуумный насос, в котором откачка происходит путем захвата газа струей рабочего тела (жидкости, пара или газа). Эокекторный вакуумный насос — пароструйный иизковакуумный насос, в котором происходит турбулентновязкостной захват газа струей. Жидкостноструйный вакуумный насос — струйный вакуумный насос, в котором в качестве рабочего тела используют струю жидкости (обычно воду). Газоструйный вакуумный насос — струйный вакуумный насос, в котором в качестве рабочего тела используют струю газа. Пароструйный вакуумный насос — струйный вакуумный насос, в котором в качестве рабочего туш используют струю пара.

Диффузионный вакуумный насос — пароструйный высоковакуумный насос, в котором захват газа струей происходит за счет диффузии газа в струю.

Самоочищающийся диффузионный вакуумный насос — диффузионный вакуумный насос, в котором летучие примеси не возвращаются в кипятильник, а направляются к выходу. Фракционный диффузионный вакуумный насос — многоступенчатый вакуумный паромасляиый насос, из ступени самого низкого давления которого откачивается газ более плотными компонентами рабочего вещества, представляющими собой струю пара низкого давления, а из ступеней более высокого давления — менее плотными компонентами с более высоким давлением пара. Диффузионнозжекторный вакуумный насос — пароструйный вакуумный насос, в котором ступени или ступеням, имеющим характеристики эжекторного вакуумного насоса, предшествуют ступень или ступени, имеющие характеристики диффузионного вакуумного иасоса. Ионный вакуумный насос — кинетический вакуумный насос, в котором молекулы газа ионизируются, а затем перемещаются к выходу иасоса с помощью электрического и магнитного полей (илн только электрического поля). Сорбционный вакуумный насос — газоулавливающий вакуумный насос, в котором откачка происходит вследствие сорбции газа. Адсорбционный вакуумный насос — сорбционный вакуумный иасос, в котором откачка происходит вследствие физической сорбции газа пористым сорбентом при низкой температуре. Геттерный вакуумный насос — сорбционный вакуумный иасос, в котором откачка происходит преимущественно вследствие хемосорбции газа геттером. Сублимационный вакуумный насос — геттер иый вакуумный иасос, поглощающая поверхность которого обновляется при конденсации иа ней термически испаряемого геттера. Геттер ноионный вакуумный насос — геттерный вакуумный иасос, в котором наряду с хемосорбцией происходит ноиизацня газа с последующим внедрением ускоренных иоиов в поверхность распыленного геттера. Испарительноионный вакуумный насос — геттериоиониый вакуумный иасос, в котором ноиизироваииый газ направляется к поверхности геттера, получаемой в результате непрерывного или периодического испарения. Магнитный злектрораэрядный вакуумный насос — геттериоиоииый вакуумный иасос, в котором для распыления геттера используют газовый разряд в магнитном поле. Вакуумный крионасос — конденсационный или сорбционный насос с рабочими поверхностями, охлаждаемыми до сверхнизких температур. Быстрота откачки вакуумного насоса — объем газа при фиксированном давлении, откачиваемого в единицу времени. Быстрота действия вакуумного насоса — величина, характеризующаяся быстротой откачки во входном сечении насоса при его работе. Эффективная быстрота откачки вакуумного насоса — быстрота откачки на конце трубопровода, присоединенного к откачиваемому сосуду. Производительность вакуумного насоса — поток газа через входное сечение насоса. Наибольшее давление запуска вакуумного насоса — наибольшее давление во входном сечении вакуумного насоса, при котором насос может начать работать. Наибольшее выпускное давление вакуумного насоса — наибольшее давление в выходном сечении вакуумного иасоса, при котором иасос может осуществлять откачку. Наибольшее рабочее давление вакуумного насоса — наибольшее давление во входном сечении насоса, при котором он длительное время сохраняет номинальную быстроту действия. Предельное остаточное давление насоса — значение, к которому асимптотически стремится давление в стандартизованном испытательном объеме без выпуска газа при нормально работающем насосе. Время выхода вакуумного насоса на рабочий режим — время с момента включения насоса до момента, когда ой может начать откачку при рабочем давлении. Средства для измерении и контроля вакуума Манометр — прибор для измерения давления или разности давлений. Вакуумметр — манометр для измерения давления разреженного газа или пара. Абсолютный вакуумметр — вакуумметр, чувствительность которого одинакова для всех газов и может быть рассчитана по измеряемым физическим величинам. Дифференциальный вакуумметр — вакуумметр для измерения разности давлений по обе стороны от разделительного чувствительного элемента. Вакуумметр полного давления — вакуумметр для измерения суммарного давления, оказываемого всеми компонентами газовой смеси. Измерительный преобразователь давления — первичный измерительный преобразователь, воспринимающий непосредственно измеряемое давление и преобразующий его в другую физическую величину. Открытый преобразователь давления — преобразователь давления, электродная система которого не имеет герметизированного корпуса и (или) проводимость между центром электродной системы и входным сечением присоединительного патрубка равна или превышает 210~2 м3/с. Закрытый преобразователь давления — преобразователь давления, электродная система которого заключена в герметизированный корпус и проводимость между ее центром и выходным сечением присоединительного патрубка меньше 2 · 10—2 м3/с. Измерительный блок вакуумметра — часть вакуумметра, которая предназначена для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем, и содержит блок питания и все электрические цепи, необходимые для работы прибора. Отсчетное устройство вакуумметра — часть измерительного блока вакуумметра, предназначенного для регистрации значений измеряемого параметра. Массспектрометр — прибор для количественного и (или) качественного определения состава и структуры веществ, изучения физикохимических процессов и явлений по массспектрам этих веществ. Индикатор с разрядной трубкой — прозрачная газоразрядная трубка, позволяющая по цвету и форме свечения разряда определить вид газа и его давление. Жидкостный вакуумметр — вакуумметр полного давления, действие которого основано на уравновешивании измеряемого давления или разиости давлений давлением столба жидкости. Мобразный вакуумметр — жидкостный вакуумметр, состоящий из сообщающихся сосудов, давление в которых определяют по одному нлн нескольким уровням жидкости. Деформационный вакуумметр — вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости деформации чувствительного элемента или развиваемой им силы от измеряемого давления. Мембранный вакуумметр — деформационный вакуумметр, в котором чувствительным элементом ивляется мембрана илн мембранная коробка. Компрессионный вакуумметр — жидкостный вакуумметр, в котором для измерения давления разреженного газа последний предварительно сжимается. Вязкостный вакуумметр — вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости вязкости разреженного газа от скорости движения в нем твердого тела и измеряемого давления. Тепловой вакуумметр — вакуумметр полного, давления, действие которого основано на зависимости теплопроводности разреженного газа от давления. Термопарный вакуумметр — тепловой вакуумметр, в котором использована зависимость электродвижущей силы термопары от измеряемого давления. Вакуумметр сопротивления — тепловой вакуумметр, действие которого основано на зависимости электрического сопротивления нагреваемого током элемента от давления газа. Термомолекулярный вакуумметр — вакуумметр полного давления, действие которого основано иа передаче чувствительному элементу суммарного импульса молекул газа, отражающихся от поверхностей с различными температурами. Ионизационный вакуумметр — вакуумметр полного давления, действие которого основано на зависимости ионного тока, возникшего в газе в результате ионизации молекул разреженного газа, от давления. Радиоизотопный ионизационный вакуумметр — ионизационный вакуумметр, в котором для ионизации газа применяют излучение радиоактивных источников. Магнитный электроразрядный вакуумметр — ионизационный вакуумметр, действие которого основано иа зависимости тонного тока электрического разряда в магнитном поле от измеряемого давления. Вакуумметр Пеннинга — магнитный электроразрядный вакуумметр, в преобразователе которого один из электродов состоит из двух соединенных между собой пластин, а другой (обычно анод) помещен между ними и имеет форму замкнутой рамки; при этом направление магнитного поля перпендикулярно плоскости анодной рамки. Электронный ионизационный вакуумметр — ионизационный вакуумметр, в преобразователе которого газ ионизируется электронами, ускоряемыми электрическим полем.

Электронный ионизационный вакуумметр с осевым коллектором — электронный ионизационный вакуумметр с уменьшенным фоновым давлением благодаря использованию в качестве коллектора ионов тонкой проволоки, помещенной соосно с цилиндрической сеткой, и укрепленного снаружи сетки катода.

Экстракторный вакуумметр — электронный ионизационный вакуумметр, в преобразователе которого фоновой ток уменьшен использованием в качестве коллектора ионов короткой и гонкой проволоки, находящейся иа оси аиода и выведенной из области ионизации. Электронный ионизационный вакуумметр с магнитным полем — электронный ионизационный вакуумметр, преобразователь давления которого представляет собой цилиндрический магнетрон, в котором под действием магнитного поля увеличены траектория электронов и число образующихся иоиов.

Радиочастотный массспектрометр — массспектрометр, в котором иоиы разделяются в радиочастотном продольном электрическом поле, образованном последовательно расположенными сетчатыми электродами (радиочастотными каскадами); при этом

к коллектору проходят только иоиы, ускоренные в радиочастотных каскадах. Квадрупольный массспектрометр — массспектрометр, в котором иоиы разделяются в высокочастотном электрическом поле аиализагора, образованного четырьмя параллельными цилиндрическими электродами. Монополярный массспектрометр — массспектрометр, в котором иоиы разделяются в высокочастотном электрическом поле анализатора, состоящего из двух электродов. Массспектрометр с магнитным отклонением — массспектрометр, в котором ускоренные иоиы, имеющие разные массы, под действием магнитного поля движутся по различным круговым траекториям. Циклоидальный                     массспектро метр — массспектрометр, в котором иоиы разделяются скрещенными электрическим и магнитным полями, в которых они следуют по различным циклоидным траекториям, в результате чего иоиы фокусируются в разных точках в зависимости от отношения массы к заряду. Омегатронный массспектрометр — массспектрометр, в котором иоиы разделяются при движении по спиральным траекториям, в радиочастотном электрическом и постоянном магнитном полях, перпендикулярных одно другому. Времяпролетный массспектрометр — массспектрометр, в котором газ Ионизируется электронным пучком с импульсной модуляцией, и ускоряющиеся в пространстве дрейфа иоиы разделяются по времени прибытия иа коллектор в зависимости от отношения массы иоиа к заряду. Диапазон измерений вакуумметра — область давлений, в который нормированы допускаемые погрешности измерений. Чувствительность вакуумметра — отношение изменения сигнала иа выходе вакуумметра к вызывающему его изменению давления. Эквивалентное азотное давление — давление чистого азота, которое давало бы показание вакуумметра, равное показанию, вызванному воздействующим иа него газом.

Фоновое давление вакуумметра — условное давление чистого азота, соответствующее такому же показанию ионизационного вакуумметра, как при остаточном токе, независящем от давления.

Техника течеискания

Герметичность — свойство изделия или его элементов, исключающее проникновение через них газообразных и (или) жидких веществ. Течь — канал или пористый участок изделия или его элементов, нарушающий их герметичность. Степень негерметичности изделия — характеристика герметизироваииого изделия, определяемая суммарным расходом вещества через течи. Норма герметичности изделия — наибольший суммарный расход вещества через течи герметизированного изделия, обеспечивающий его работоспособное состояние и установленный нормативнотехнической документацией. Натекание — проникновение вещества через течи внутрь герметизироваииого изделия под действием перепада полного или парциального давления. Утечка — проникновение вещества из герметизированного изделия через течи под действием перепада полного или парциального давления. Течеискание — процесс обнаружения течей. Техника течеискания — область техники выявления нарушений герметичности, связанных с наличием течей. Локализация течи — выделение иегерметичиого участка и (или) определение места расположения течи. Перекрытие течи — прекращение или уменьшение потока вещества через течь вследствие ее закупорки или деформации. Контроль герметичности — технический контроль с целью установления Соответствия изделия норме герметичности. Рабочее вещество — вещество, заполняющее герметизированное изделие при эксплуатации или хранении. Пробное вещество — вещество, проникновение которого через течь обнаруживают при течеискаиии. Контрольная среда — среда, содержащая определенное количество пробного вещества. Балластное вещество — вещество, используемое для повышения полного давления с целью увеличения расхода пробного вещества через течь. Индикаторное средство — индикатор, содержащий индикаторное вещество, его носитель ч (или) технологические добавки. Веществоноситель — вещество, используемое для транспортирования пробного вещества к индикаторному средству. Индикаторное вещество — вещество, в результате взаимодействия которого с пробным веществом формируется сигнал о наличии течи. Опрессовка — выдержка изделия под избыточным давлением при течеискаиии н (или) подготовке к нему. Течеискатель — прибор или устройство для обнаружения течей. Массспектрометрический течеискатель — течеискатель, действие которого основано иа обиаружеики пробного вещества разделением его иоиов по отношениям их массы к заряду. Галогенный течеискатель — течеискатель, действие которого основано иа обнаружении галогеносодержащего пробной^ вещества по увеличению эмиссии положительных иоиов нагретой металлической поверхностью. Катарометрический течеискатель— течеискатель, действие которого основано на регистрации изменения теплопроводности газовой среды при поступлении в нее пробного вещества. Электроннозахватный течеискатель — течеискатель, действие которого основано на обнаружении пробных веществ, склонных к образованию отрицательных иоиов. Манометрический течеискатель — течеискатель, действие которого основано на регистрации изменения давления. Электроразрядный течеискатель — течеискатель, действие которого основано на обнаружении течи по возбуждению разряда или изменению его характеристик. Радиоактивный течеискатель — течеискатель, действие которого основано на регистрации интенсивности излучения радиоактивного вещества. Акустический течеискатель — течеискатель, действие которого основано иа регистрации упругих колебаний, возбуждаемых при перетекании веществ через течи в герметизированном изделии (при регистрации упругих колебаний ультразвукового диапазона допустимо применение термина «ультразвуковой») . Калиброванная течь — устройство, воспроизводящее определенный расход вещества через течь. Обдуватель — устройство для создания струи пробного газа или контрольной среды и подачи ее иа поверхность герметизированного изделия при течеискаиии. Щуп течеискателя — устройство для сканирования поверхности герметизированного изделия при течеискаиии. Чувствительность течеискателя — отношение изменения сигнала течеискателя к вызывающему его изменению расхода пробного вещества через течи. Порог чувствительности течеискателя — наименьший расход пробного вещества или наименьшее изменение давления, регистрируемые течеискателем.

Постоянная времени натекания — произведение объема изделия на отношение разности давлений по обе стороны от течи к расходу вещества через течь.

vactron.ru

Вакуум. Общее представление

Вакуум, область чрезвычайно низкого давления. В межзвездном пространстве царит высокий вакуум, со средней плотностью менее 1 молекулы на кубический сантиметр. Самый разреженный вакуум, созданный человеком, - менее 100000 молекул на кубический сантиметр. Считается, что впервые вакуум создал в ртутном БАРОМЕТРЕ Эванджелиста Торичелли. В 1650 г. немецкий физик Отто фон Герике (1602-86) изобрел первый вакуумный насос. Вакуум широко применяется в научных исследованиях и в промышленности. Пример такого применения - вакуумная упаковка продуктов питания.22

В классической физике используется понятие о пустом пространстве, то есть о некоторой пространственной области, в которой отсутствуют частицы и поле. Такое пустое пространство можно считать синонимом вакуума классической физики. Вакуум в квантовой теории определяется как наинизшее энергетическое состояние, в котором отсутствуют все реальные частицы. При этом оказывается, что это состояние не есть состояние без поля. Небытие как отсутствие и частиц и поля невозможно. В вакууме происходят физические процессы с участием уже не реальных, а короткоживущих (виртуальных) квантов поля. В вакууме равны нулю только средние значения физических величин: напряженностей полей, числа электронов и т.д. Сами же эти величины непрерывно флуктуируют (колеблются) около этих средних значений. Причиной флуктуаций является квантово-механическое соотношение неопределенностей, согласно которому неопределенность в значении энергии тем больше, чем меньше время ее измерения.23

Физический вакуум

В настоящее время в физике формируется принципиально новое направление научных исследований, связанное с изучением свойств и возможностей физического вакуума. Это научное направление становится доминирующим, и в прикладных аспектах способно привести к прорывным технологиям в области энергетики, электроники, экологии.24

Чтобы понять роль и место вакуума в сложившейся картине мира попытаемся оценить, как соотносится в нашем мире материя вакуума и вещество.

В этом отношении интересны рассуждения Я.Б. Зельдовича.25

«Вселенная огромна. Расстояние от Земли до Солнца составляет 150 миллионов километров. Расстояние от солнечной системы до центра Галактики в 2 млрд раз больше расстояния от Земли до Солнца. В свою очередь, размеры наблюдаемой Вселенной в миллион раз больше расстояния от Солнца до центра нашей Галактики. И все это огромное пространство заполнено невообразимо большим количеством вещества.26

Масса Земли составляет более чем 5,97·1027 г. Это такая большая величина, что ее трудно даже осознать. Масса Солнца в 333 тысячи раз больше. Только в наблюдаемой области Вселенной суммарная масса порядка десять в 22-й степени масс Солнца. Вся безбрежная огромность пространства и баснословное количество вещества в нем поражает воображение».27

С другой стороны, атом, входящий в состав твердого тела, во много раз меньше любого известного нам предмета, но во много раз больше ядра, находящегося в центре атома. В ядре сконцентрировано почти все вещество атома. Если увеличить атом так, чтобы ядро стало иметь размеры макового зернышка, то размеры атома возрастут до нескольких десятков метров. На расстоянии десятков метров от ядра будут находиться многократно увеличенные электроны, которые все равно трудно разглядеть глазом, вследствие их малости. А между электронами и ядром останется огромное пространство не заполненное веществом. Но это не пустое пространство, а особый вид материи, которую физики назвали физическим вакуумом.28

Само понятие «физический вакуум» появилось в науке как следствие осознания того, что вакуум не есть пустота, не есть «ничто». Он представляет собой чрезвычайно существенное «нечто», которое порождает все в мире, и задает свойства веществу, из которого построен окружающий мир. Оказывается, что даже внутри твердого и массивного предмета, вакуум занимает неизмеримо большее пространство, чем вещество. Таким образом, мы приходим к выводу, что вещество является редчайшим исключением в огромном пространстве, заполненном субстанцией вакуума. В газовой среде такая асимметрия еще больше выражена, не говоря уже о космосе, где наличие вещества является больше исключением, чем правилом. Видно, сколь ошеломляюще огромно количество материи вакуума во Вселенной в сравнении даже с баснословно большим количеством вещества в ней. В настоящее время ученым уже известно, что вещество своим происхождением обязано материальной субстанции вакуума и все свойства вещества задаются свойствами физического вакуума.29

Наука все глубже проникает в сущность вакуума. Выявлена основополагающая роль вакуума в формировании законов вещественного мира. Уже не является удивительным утверждение некоторых ученых, что «все из вакуума и все вокруг нас – вакуум». Физика, сделав прорыв в описании сущности вакуума, заложила условие для практического его использования при решении многих проблем, в том числе, проблем энергетики и экологии.30

По расчетам Нобелевского лауреата Р. Фейнмана и Дж. Уиллера, энергетический потенциал вакуума настолько огромен, что «в вакууме, заключенном в объеме обыкновенной электрической лампочки, энергии такое большое количество, что ее хватило бы, чтобы вскипятить все океаны на Земле». Однако, до сих пор традиционная схема получения энергии из вещества остается не только доминирующей, но даже считается единственно возможной. Под окружающей средой по-прежнему упорно продолжают понимать вещество, котороготак мало, забывая о вакууме, которого так много. Именно такой старый «вещественный» подход и привел к тому, что человечество буквально купаясь в энергии, испытывает энергетический голод.31

В новом – «вакуумном» подходе исходят из того, что окружающее пространство – физический вакуум, является неотъемлемой частью системы энергопреобразования. При этом возможность получения вакуумной энергии находит естественное объяснение без отступления от физических законов. Открывается путь создания энергетических установок, имеющих избыточный энергобаланс, в которых полученная энергия превышает энергию, затраченную первичным источником питания. Энергетические установки с избыточным энергобалансом смогут открыть доступ к огромной энергии вакуума, запасенной самой Природой.32

studfiles.net

Физический вакуум - это... Что такое Физический вакуум?

Ва́куум (от лат. vacuum — пустота) — среда, содержащая газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером процесса d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т.д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d1) вакуум.

Следует различать понятия физического вакуума и технического вакуума.

Технический вакуум

На практике сильно разреженный газ называют техническим вакуумом. В макроскопических объёмах идеальный вакуум недостижим на практике, поскольку при конечной температуре все материалы обладают ненулевой плотностью насыщенных паров. Кроме того, многие материалы (в том числе толстые металлические, стеклянные и иные стенки сосудов) пропускают газы. В микроскопических объёмах, однако, достижение идеального вакуума в принципе возможно. Мерой степени разрежения вакуума служит длина свободного пробега молекул газа < λ > , связанной с их взаимными столкновениями в газе, и характерного линейного размера l сосуда, в котором находится газ. Строго говоря, техническим вакуумом называют газ в сосуде или трубопроводе с давлением ниже, чем в окружающей атмосфере. Согласно другому определению, когда молекулы или атомы газа перестают сталкиваться друг с другом, и газодинамические свойства сменяются вязкостными (при давлении около 1 Торр) говорят о достижении низкого вакуума(λ < < l)(5000-10000 молекул на 1см3). Обычно низковакуумный насос стоит между атмосферным воздухом и высоковакуумным насосом, создавая предварительное разрежение, поэтому низкий вакуум часто называют форвакуум. При дальнейшем понижении давления в камере, увеличивается средняя длина свободного пробега λ молекул газа. При λ > > l молекулы газа уже не сталкиваются друг с другом, а свободно перемещаются от стенки до стенки, в этом случае говорят о высоком вакууме(10-5 Торр)(1000 молекул на 1 см3). Сверхвысокий вакуум соответствует давлению 10-9 Торр и ниже. К сожалению в земных условиях пока не получен. Для сравнения, давление в космосе на несколько порядков ниже, в дальнем же космосе и вовсе может достигать 10-30 Торр и ниже(1 молекула на 1 см3).Встречается полное отсутствие молекул.

Высокий вакуум в микроскопических порах некоторых кристаллов достигается при атмосферном давлении, что связано именно с длиной свободного пробега газа.

Аппараты, используемые для достижения и поддержания вакуума, называются вакуумными насосами. Для поглощения газов и создания необходимой степени вакуума используются геттеры. Более широкий термин вакуумная техника включает также приборы для измерения и контроля вакуума, манипулирования предметами и проведения технологических операций в вакуумной камере, и т. д.

Стоит отметить, что даже в идеальном вакууме при конечной температуре всегда имеется некоторое тепловое излучение (газ фотонов). Таким образом, тело, помещённое в идеальный вакуум, рано или поздно придёт в тепловое равновесие со стенками вакуумной камеры за счёт обмена тепловыми фотонами.

Физический вакуум

Под физическим вакуумом в современной физике понимают полностью лишённое вещества пространство. Даже если бы удалось получить это состояние на практике, оно не было бы абсолютной пустотой. Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы: происходят так называемые нулевые колебания полей. В некоторых конкретных теориях поля вакуум может обладать нетривиальными топологическими свойствами, но не только, а также в теории могут существовать несколько различных вакуумов, различающихся плотностью энергии, и т. д.

Некоторые из этих предсказаний теории поля уже были успешно подтверждены экспериментом. Так, эффект Казимира[1] и лэмбовский сдвиг атомных уровней объясняется нулевыми колебаниями электромагнитного поля в физическом вакууме. На некоторых других представлениях о вакууме базируются современные физические теории. Например, существование нескольких вакуумных состояний (так называемых ложных вакуумов) является одним из главных основ инфляционной теории Большого взрыва.

Но, пожалуй, самым наглядным из явлений, которые нельзя объяснить, не используя идею о нулевых колебаниях вакуума, это спонтанное излучение. Самые обыкновенные излучающие спонтанно лампы накаливания не светились бы, если бы вакуум был абсолютной пустотой. Дело в том, что любой объект (а, значит, и возбужденный атом), помещенный в абсолютно пустое пространство, представляет собой замкнутую систему. А поскольку такая система стабильна во времени, то никакого излучения не происходило бы. Уже из этого простого рассуждения понятно, что объяснение спонтанного излучения требует привлечения более сложной модели вакуума, чем классическая абсолютная пустота.

См. также

Применения:

Примечания

  1. ↑ Физическая энциклопедия, т.5. Стробоскопические приборы — Яркость/ Гл. ред. А. М. Прохоров. Ред.кол.:А. М. Балдин,А. М. Бонч-Бруевич и др. — М.:Большая Российская Энциклопедия,1994, 1998.-760 с.:ил. ISBN 5-85270-101-7 , стр.644

Ссылки

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru


Смотрите также

Полина Корсакова | Официальный сайт персонального фитнес-тренера и инструктора Kangoo Jumps в Москве. Акции и скидки на занятия.

Услуги и цены Статьи Карта сайта Контакты

Обращаем Ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями ч. 2 ст. 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения более подробной и точной информации об услугах/ценах/условиях обращайтесь по электронной почте или телефону.