4.0. Введение

Для выяснения сущности задачи получения и сохранения возможно низкого давления в каком-либо закрытом сосуде вновь рассмотрим сосуд, в котором нет молекул газа, т. е. существует абсолютный вакуум (давление равно нулю).

Предварительное удаление газов с поверхности стенок (например, путем нагрева поверхности или бомбардировки ее электронами и т. п.) оказывается малоэффективным, так как при откачке сосуда из толщи материалов, находящихся в условиях пониженного давления, сразу же начинают выходить на поверхность новые атомы или молекулы газов.

Вышедший на поверхность газ вследствие тепловых колебаний структуры конструкционных материалов, соприкасающихся с вакуумом, подвергается десорбции и переходит в объем сосуда как свободный газ. Вследствие этого давление в сосуде повышается, а вакуум ухудшается. Удаление адсорбированных газов и повторная очистка стенок также не дают длительного эффекта, так как снова начинается описанный процесс выделения газа изнутри материалов. Таким образом, в условиях абсолютного вакуума имеет место непрерывный процесс диффузии газа из глубины элементов конструкции на поверхность и десорбции газов с поверхности.

Таким образом, необходимым условием получения и сохранения высокого вакуума в сосуде является удаление не только свободных газов из объема сосуда, но и газов, связанных с поверхностью (адсорбированных) и толщей материала (абсорбированных и растворенных). Следует, однако, иметь в виду, что на место газов, перешедших из объема стенок на внутреннее поверхности и оттуда в объем сосуда, поступают новые порции газа из внутренних слоев материала, которые также постепенно переходят в объем сосуда.

Отсюда следует, что вакуумная система для сохранения в ней требуемого низкого давления должна периодически или непрерывно подвергаться откачке.

Таким образом, целью откачки является создание в объеме требуемого низкого давления в как можно более короткое время и сохранение вакуума в течение как можно более длительного периода времени.