3.2.2. Влияние адсорбированных газов на вакуум

Чтобы оценить роль адсорбированных на поверхностях газов в условиях высокого вакуума, определим повышение давления при десорбции газов в кубическом сосуде размером 10Х Х10Х10 см, в котором существует давление р = 10-6 Тор при Т = 300 К. Из формулы (2.26) находим концентрацию n = р/kТ ≈ 3,2•1010 и количество частиц газа в объеме N = nV = 3,2•1010•103 = 3,2•1013.

Так как при N1c = 0,5•1015 см-2 количество молекул газа, адсорбированных на поверхности, составляет 6•100•0,5•1015 = 3•1017, то после десорбции молекул давление в сосуде возрастет до 3•10-2 Тор, т. е. на 4 порядка.

Количество адсорбированных частиц

Из формул (2.32) и (3.14) можно получить зависимость для количества частиц, адсорбированных в течение 1 с на поверхности площадью 1 см2:

Таким образом, количество адсорбированных молекул равно числу эффективных ударов v’1эфф молекул, обладающих данными свойствами (М0, γ), за единицу времени в единицу площади поверхности с известным коэффициентом прилипания γ.

Поток и скорость адсорбции

Когда поверхность чиста и способна адсорбировать газ, каждая ударяющаяся в нее молекула будет задержана. Отсюда следует, что поток газа к такой поверхности подобен потоку в отверстии, связанном с абсолютным вакуумом. Используя выражение (2.159), можно написать формулу для потока адсорбции на поверхность А:

или, с учетом выражения (3.17),

Скорость адсорбции на поверхности А в соответствии с формулой (2.161) будет

Для Τ≈300 К и М0≈30 получаем

(единицы: л•с-1, см). При γ= 1 формула для SА сводится к выражению (2.195), если при этом принять во внимание формулу (2.172).