3.1.1. Зачем потребовался высокий вакуум

Высоким вакуумом называют такое разрежение, которого трудно добиться. Поэтому тридцать лет назад высоким вакуумом называли такой вакуум, который бы сейчас этого титула не удостоили. Слово «высокий» иногда применяют вместо слова «большой» или «хороший», когда надо под­черкнуть сложность достижения. Вся история вакуумной техники — это история достижения все более высокого вакуума.

А потребовался высокий вакуум впервые для электронных ламп. Откачка и поддержание вакуума в лампах занимают в вакуумной технике особое место. Это область, которой вакуум­ная техника обязана своим существованием, область очень глу­боко разработанная. Но из этой же области родилась горькая шутка: «Вакуумная техника — вещь в себе, сиречь — непозна­ваемая». Современная аналитическая техника позволяет обна­руживать тысячные доли монослоя (слоя толщиной в одну молекулу) чужих атомов на поверхности. Созданы приборы, позволяющие различать 5 изотопов ксенона отдельно и отличать N₂ (молекулярная масса 28,013) от СО (молекулярная масса 28,010). Но вся эта техника тогда еще не была создана, она появилась гораздо позже, чем электронные лампы. Осно ные знания по технологии ламп были обязаны своим возникновением не только научным исследованиям, но и опыту техно логов. В результате люди чаще знали, как надо делать лампы чем понимали, почему их надо делать именно так.

Почему вообще для работы электронных ламп нужен вакуум?! Во-первых, чтобы электроны не «запутывались» в молекулах, а летели свободно. Во-вторых, в приборах с тонким и длинным электронным лучом (а таковы почти все современные электро¹ вакуумные приборы) ионы, получающиеся при ионизации моН лекул газов, втягиваются электростатическими силами электронный пучок и начинают колебаться в нем, что вызыва колебания плотности электронного потока и появление вред ного шумового сигнала на выходе прибора. В-третьих, исто ником электронов в лампах является катод, как правило, термо­электронный (т. е. эмиттирующий при нагреве), а для его работы нужен высокий вакуум.