Оглавление
Предисловие автора к русскому изданию Глава 1. Введение
Следующая- 1.1. Вакуум
- 1.1.1. Роль высокого вакуума в науке и технике
- 1.1.2. Применение высокого и очень высокого вакуума
- 1.2. Газ и некоторые свойства его молекул (атомов)
- 1.2.1. Форма и размер атомов
- 1.2.2. Молекулярная (атомная) масса
- 1.2.3. Молекулярный объем, число Авогадро
- 1.3. Вакуум и давление
- 1.4. Влияние температуры на характеристики вакуума
- 1.5. Газы в объеме на поверхности и внутри твердых тел
- 2.1. Энергия газа и его температура
- 2.1.1. Скорость частиц газа
- 2.1.2. Средние скорости частиц газа
- 2.2.1. Давление газа
- 2.2.2. Силы и давления, действующие со стороны газа на поверхность
- 2.2.3. Закон Дальтона
- 2.3.1. Атмосферный воздух
- 2.3.2. Состав атмосферного воздуха
- 2.3.3. Концентрация и размещение частиц
- 2.4.1. Соударение частиц газа
- 2.4.2. Эффективное сечение частицы
- 2.4.3. Средняя длина свободного пробега частицы в смеси газов
- 2.4.4. Зависимость средней длины свободного пробега от температуры
- 2.5.1. Основные законы свободных газов
- 2.5.2. Количество газа
- Б. Свободные газы в динамическом состоянии
- 2.6.1. Выравнивание концентрации и энергообмен в газе
- 2.6.2. Коэффициент аккомодации
- 2.6.3. Угловое распределение молекул газа, отраженных или вылетающих с поверхности
- 2.7.1. Диффузия газа
- 2.7.2. Коэффициент диффузии
- 2.8. Эффузия газа
- 2.9.1. Вязкость газа
- 2.9.2. Молекулярные условия
- 2.10. Перенос газом тепловой энергии
- 2.10.1. Вязкостные условия
- 2.10.2. Молекулярные условия
- 2.10.3. Промежуточные условия
- 2.11.1. Течение газа
- 2.11.2. Величины, связанные с течением газа
- 2.11.2.1. Скорость изменения давления (при постоянном объеме)
- 2.11.2.2. Проводимость вакуумной системы
- 2.11.2.3. Объемная скорость течения газа на выходе из трубы
- 2.11.2.4. Остаточное давление
- 2.12.1. Молекулярные условия
- 2.12.1.1. Отверстие в стенке конечных размеров
- 2.13. Проводимость каналов
- 2.13.1.1. Молекулярные условия
- 2.13.1.2. Каналы с некруговым сечением
- 2.13.1.3. Зависимость проводимости канала в молекулярных условиях от рода газа
- 2.13.2. Вязкостные условия
- 2.13.2.2. Короткие каналы с некруговыми сечениями
- 2.14. Течение газа в каналах малого поперечного сечения
- 3.1.3. Энергия связей
- 3.1.4.1. Силы Ван-дер-Ваальса
- 3.1.4.2. Связи Ван-дер-Ваальса
- 3.1.5. Атомы и молекулы
- 3.1.6. Атомные связи
- 3.1.7. Металлические связи
- 3.1.8. Связи между атомами с одинаковой полярностью
- 3.1.9. Разрыв связей (диссоциация, разложение, замещение)
- 3.1.10. Активация и ионизация газа
- 3.1.11. Энергия ионизации
- 3.1.12. Связь между скоростью иона, температурой и потенциалом
- 3.1.13. Физическая и химическая адсорбция на поверхностях
- 3.2. Адсорбция газа
- 3.2.1.1. Коэффициент прилипания, степень заполнения
- 3.2.1.2. Число частиц мономолекулярного слоя
- 3.2.2. Влияние адсорбированных газов на вакуум
- 3.2.3. Время пребывания частицы на поверхности
- 3.2.4. Взаимосвязь между временем пребывания и давлением
- 3.2.5. Время полного покрытия поверхности
- 3.3. Десорбция газа
- 3.3.1. Количество десорбированных молекул газа
- 3.4. Испарение и конденсация
- 3.4.1. Давление насыщенных паров
- 3.4.2. Скорость испарения
- 3.4.3. Значение сорбции, десорбции и давления паров для вакуумной техники
- 3.5. Растворение газа в твердых телах
- 3.5.1. Растворимость двухатомных молекулярных газов
- 3.6. Диффузия газа в твердых телах
- 3.7. Проникновение газа сквозь стенки
- 3.7.1. Течение газа в твердых телах
- 3.7.2. Коэффициент и постоянная проникания газа
- 3.7.3. Газовыделение с поверхности и приток газа к поверхности в случае очень толстой стенки
- 3.7.4. Газовыделение с поверхности плоской пластины конечной толщины
- 3.8. Проникновение гелия сквозь стекло
- 3.8.1. Пример
- 3.9. Десорбционный поток с разных поверхностей
- 4.1. Объемные насосы
- 4.1.0.1. Конструктивная скорость откачки объемного насоса
- 4.1.0.2. Предельное давление объемного насоса
- 4.1.0.3. Действительная скорость откачки объемных насосов
- 4.1.1.1 Поршневые насосы
- 4.1.1.2. Механические поршневые насосы
- 4.1.2. Ротационные насосы
- 4.1.3.1. Ротационные масляные насосы
- 4.1.3.2. Ротационный масляный насос с золотником в статоре
- 4.1.3.3. Ротационный масляный насос с шарнирным золотником
- 4.1.4.1. Ротационные масляные насосы с балластировочным воздухом
- 4.1.4.2. Принцип работы насоса
- 4.1.5. Подключение нескольких ротационных масляных насосов
- 4.1.6. Масла для ротационных насосов
- 4.1.6.1. Условия получения герметичности
- 4.1.7. Мощность, потребляемая масляным ротационным насосом
- 4.1.8. Эксплутационные характеристики масляных ротационных насосов
- 4.1.9.1. Бессмазочные ротационные насосы
- 4.1.9.2. Производительность насоса Рутса
- 4.1.9.3. Привод роторов
- 4.1.9.4. Механизм защиты от перегрузки
- 4.2. Скоростные насосы
- 4.2.1.1. Скорость откачки молекулярного насоса
- 4.2.1.2. Особенности конструкции
- 4.2.1.3. Принцип работы
- 4.2.2. Струйные насосы
- 4.2.2.1. Пароструйные насосы
- 4.2.2.2. Пароводяные эжекторные насосы
- 4.2.2.3. Пример конструкций промежуточных насосов
- 4.2.2.4. Диффузионные пароструйные насосы
- 4.2.2.5. Принцип работы диффузионного насоса (по Жеккелю)
- 4.2.2.6. Предельное давление диффузионного насоса
- 4.2.2.7. Полное предельное давление
- 4.2.2.8. Конфигурация сопла в насосе
- 4.2.2.9. Скорость откачки диффузионного насоса
- 4.2.2.10. Зависимость скорости откачки диффузионных насосов от рода газа
- 4.2.2.11. Подключение нескольких диффузионных насосов и многоступенчатые диффузионные насосы
- 4.2.2.12. Масла для диффузионных насосов
- 4.2.2.13. Разложение масла
- 4.2.2.14. Диффузионные насосы с фракционированием масла
- 4.2.2.15. Ртутные и масляные диффузионные насосы
- 4.2.2.16. Ртутные диффузионные насосы
- 4.2.2.17. Масляные диффузионные насосы
- 4.2.2.18. Резервуар для масла
- 4.2.2.19. Охлаждение насосов
- 4.2.2.20. Отражатель паров
- 4.2.2.21. Уменьшение обратного потока паров масла
- 4.2.2.22. Эксплуатационные характеристики
- 4.2.2.23. Пример параметров ртутных диффузионных насосов
- 4.3. Совместная работа диффузионных и ротационных насосов
- 4.3.1. Совместная работа насосов
- 4.3.2. Продолжительность откачки
- 4.3.3. Сравнение времени откачки разных систем
- 4.4. Насосы с электростатическим полем
- 4.5.1. Адсорбционно-проточные и аккомодационно-эффузионные насосы
- 4.5.2. Аккомодационно-эффузионные насосы
- 4.6.1. Криогенные насосы
- 4.6.2. Жидкая фаза газов
- 4.6.2.1. Сжиженный газ как охладитель
- 4.6.3. Скорость откачки криогенного насоса
- 4.6.4. Предельное давление криогенных насосов
- 4.6.5. Конструкция криогенных насосов
- 4.6.6. Вспомогательные устройства криогенных насосов
- 4.6.7. Низкотемпературные отражатели паров
- 4.6.8. Охлаждаемые ловушки
- 4.7.1. Цеолитовые насосы
- 4.7.2. Зависимость свойств цеолита от температуры
- 4.7.3. Устройство криогенных цеолитовых насосов
- 4.7.3.1. Особенности конструкции цеолитового насоса
- 4.7.4. Цеолитовые поглотители паров масла
- 4.8.1. Сублимационные насосы
- 4.8.2. Сублиматор
- 4.8.3. Характеристики сублимационного насоса
- 4.8.4. Низкотемпературные сублимационные насосы
- 4.9. Ионные насосы
- 4.9.1.1. Ионно-сублимационный насос с подачей титана
- 4.9.1.2. Ионно-сублимационные триодные насосы
- 4.9.1.3. Электростатический ионно-сублимационный насос
- 4.9.2. Ионные насосы с холодным катодом
- 4.9.2.1. Электроразрядные двухэлектродные насосы
- 4.9.2.2. Механизм откачивания электроразрядного двухэлектродного насоса
- 4.9.2.3. Электроразрядный насос с ребристым катодом
- 4.9.2.4. Пример конструкции триодного электроразрядного насоса
- 4.10. Эксплуатационные характеристики сорбционных насосов
- 4.11. Заключительные замечания о сорбционных насосах
- 5.0. Виды измерений
- 5.1. Барометрические манометры
- 5.1.1. Барометрический манометр с запаянным коленом
- 5.1.2. Ртутный поплавковый манометр
- 5.2. Механические манометры
- 5.3. Компрессорные манометры
- 5.3.1.1. Манометр Маклеода
- 5.3.1.2. Определение положения вершины компрессионного капилляра путем экстраполяции
- 5.3.1.3. Введение ртути в компрессионный резервуар
- 5.3.1.4. Пример конструктивного решения компрессионного манометра
- 5.3.1.5. Эксплуатационные характеристики компрессионных манометров
- 5.4. Теплоэлектрические манометры
- 5.4.0. Измерение низких давлений
- 5.4.1.1. Манометры сопротивления
- 5.4.1.2. Методы измерения давления
- 5.4.1.3. Манометр с постоянным током
- 5.4.1.4. Пример вычисления параметров
- 5.4.2. Манометр с постоянным сопротивлением в мостовой схеме
- 5.4.3. Термисторный вакуумный манометр
- 5.4.4. Термопарные манометры
- 5.4.5. Дилатационный манометр
- 5.4.6· Эксплуатационные характеристики теплоэлектрических манометров
- 5.5. Термомолекулярные, кинетомолекулярные и вязкостные манометры
- 5.5.1.0. Принцип действия и характеристики
- 5.5.1.1. Измерение низких давлений термомолекулярным манометром
- 5.5.1.2. Измерение давлений методом измерения периода колебаний
- 5.5.1.3. Измерение давлений методом измерения амплитуд
- 5.5.2. Кинетомолекулярные и вязкостные манометры
- 5.6. Ионизационные манометры
- 5.6.0. Недостатки ионизационных манометров
- 5.6.1.1. Вакуумные манометры с контролируемой ионизацией
- 5.6.1.2. Образование ионов
- 5.6.1.3. Многократное прохождение электронов через пространство ионизации
- 5.6.1.4. Собирание ионов коллектором
- 5.6.1.5. Характеристики тонкого коллектора
- 5.6.1.6. Трудности измерения ионного тока
- 5.6.1.7. Токи, вызываемые рентгеновским и ультрафиолетовым излучениями
- 5.6.1.8. Ток, вызываемый электронной десорбцией
- 5.6.1.9. Токи утечки
- 5.6.1.10. Триодный манометр
- 5.6.1.11. Диапазон измерений триодного манометр
- 5.6.1.12. Манометр Баярда – Альперта
- 5.6.1.13. Улучшение конструкции манометра
- 5.6.1.14. Электронные ионизационные манометры с низким предельным давлением
- 5.6.1.15. Требования к манометрам очень высокого вакуума
- 5.6.1.16. Модуляционный манометр Редхеда
- 5.6.1.17. Манометр с модулятором, работающим без электронного тока
- 5.6.1.18. Экстракторный манометр
- 5.6.1.19. Манометр с экранированным внешним коллектором
- 5.6.1.20. Манометр с криволинейным пучком ионов
- 5.6.1.21. Манометр с магнитным полем
- 5.6.1.22. Радиоизотопные манометры
- 5.6.2.1. Манометры с неконтролируемым источником ионизации
- 5.6.2.2. Недостатки электроразрядных манометров
- 5.6.2.3. Магнитный электроразрядный манометр
- 5.6.2.4. Инверсно-магнетронный манометр
- 5.6.2.5. Заключительные замечания о манометрах
- 5.7. Масс-спектрометры
- 5.7.0. Сепараторы
- 5.7.1. Статические масс-спектрометры
- 5.7.1.1. Схема 180°-ного спектрометра
- 5.7.1.2. Статический масс-спектрометр с циклоидной траекторией (трохотрон)
- 5.7.2. Динамические масс-спектрометры
- 5.7.2.1. Преимущество омегатрона
- 5.7.2.2. Динамические времяпролетные масс-спектрометры
- 5.7.2.3. Резонансный высокочастотный динамический масс- спектрометр
- 5.7.2.4. Четырехполюсный (квадрупольный) масс-спектрометр
- 5.7.2.5. Получение большей разрешающей способности
- 5.7.3. Замечания, касающиеся масс-спектрометров
- 5.9.1. Измерение скорости откачки
- 5.9.2. Метод постоянного количества газа
- 5.10.1. Основы обнаружения течей
- 5.10.2. Методы обнаружения течей
- 5.10.2.1. Методы обнаружения течей в сосудах
- 5.10.2.2. Обнаружение негерметичностей водородным течеискателем
- 5.10.2.3. Обнаружение негерметичностей галоидным течеискателем
- 5.10.2.4. Обнаружение течей в системах
- 5.10.2.5. Обнаружение течей с помощью манометров вакуумной системы
- 5.10.2.6. Обнаружение течей при помощи искрового разряда
- 5.10.2.7. Обнаружение течей при помощи тлеющих разрядов
- 5.10.3. Обнаружение течей при помощи спектрометрической системы
- 6.1. Вакуумные устройства
- 6.2. Материалы для вакуумных устройств
- 6.2.1.1. Металлы
- 6.2.1.2. Обезгаживание и откачка
- 6.2.2.1. Стекла
- 6.2.2.2. Классификация стекол
- 6.2.2.3. Характеристики стекол
- 6.2.2.4. Обезгаживание стекла
- 6.2.3.1. Керамические материалы
- 6.2.3.2. Свойства керамик
- 6.2.3.3. Применение керамики
- 6.2.4.1. Органические материалы
- 6.2.4.2. Применение органических материалов
- 6.3. Прочные и герметичные неразъемные соединения различных материалов
- 6.4. Вакуумпроводы
- 6.5.1. Разъемные соединения
- 6.5.2. Применение пластмасс и органики
- 6.5.3. Соединения с острием
- 6.6.1. Клапаны
- 6.6.1.1. Использование радиальных термоупругих сил
- 6.6.1.2. Клапаны в области очень высокого вакуума
- 6.6.2. Краны
- 6.6.3. Регуляторы
- 6.7. Вспомогательные вакуумные резервуары
- 6.8. Резервуары для чистых газов
- 6.9. Сушилки
- 6.10. Смотровые окна
- 6.11. Ввод проводов
- 6.12. Передача движения в область высокого вакуума
- 6.13. Обслуживание вакуумных систем
- 7.0. Применение высокого вакуума
- 7.1. Установки высокого вакуума в металлургии
- 7.2. Установки для электронно-лучевой сварки
- 7.3. Установки для определения количества и состава газов, выделяемых при нагреве
- 7.4. Установки для покрытия металлами поверхностей в вакууме
- 7.4.1.1. Осаждение из пара
- 7.4.1.2. Требования к чистоте проводимого процесса
- 7.4.1.3. Установка для вакуумного осаждения паров
- 7.4.1.4. Примеры установок
- 7.4.2.1. Катодное напыление
- 7.4.2.2. Принцип работы установки
- 7.5. Использование высокого вакуума в ускорителях частиц
- 7.5.1.Строение вакуумной установки протонного синхротрона «Нимрод»
- 7.5.2. Линейный ускоритель «Орсэ»
- 7.6.1. Установки для получения и исследования плазмы
- 7.6.2. Создание вакуума в камере
- 7.6.3. Измерение давления водорода при осаждении титана
- 7.7.1. Имитаторы условий космического пространства
- 7.7.2. Примеры имитаторов условий космического пространства
- 7.8.1. Откачка электронных вакуумных приборов
- 7.8.2. Автоматы с неподвижным насосом
- 7.9. Установки высокого вакуума для наполнения приборов определенными газами
- 7.10. Установки для получения очень высокого вакуума
- 7.11. Оборудование для градуировки манометров и исследования насосов
- 7.12 Отделение вакуумного устройства от насоса
- 7.13. Автоматизация вакуумных установок
- 7.14. Техника безопасности