5.5.3. Сравнение энергопотребления криосорбционного и турбомолекулярного насосов - Ашкинази Л.А.

Любопытно провести сравнение различных насосов по энергопотреблению. Дело в том, что энергопотребление растет с увеличением скорости откачки, и в крупных современных уста­новках, в которых общая скорость откачки достигает 10⁴ м³/с, вопрос энергопотребления стоит достаточно остро. На рис. 61 дано сравнение различных типов насосов по энергопотреблению.

Конечно, это не главный параметр насосов, но и забывать о нем в наше время не следует.

Лампочки в люстре включены параллельно, рубашка и куртка защищают человека от холода последовательно. Имеет ли смысл соединять последовательно и параллельно вакуумные насосы? Параллельное соединение применяется, например, если насосам свойственна значительная селектив­ность. Например, крионасосы дополняют часто небольшим диффузионным, который откачивает плохо конденсирующиеся газы. Но вот, например, дополнять магниторазрядный насос диффузионным не следует — пары масла, попадая в магнито­разрядный насос, сильно мешают его работе (масло при электронной бомбардировке полимеризуется на стенках насоса, а образование таких пленок приводит к вакуумному пробою). Между прочим, размещение в лампе двух нераспыляемых гет­теров при разных температурах — это, по существу, тоже два насоса, работающих параллельно.

Какой самый высоким вакуум можно получить? Если газо­выделение и натекание малы, то сорбцией на охлажденных чистых стенках вакуумной камеры можно получить очень и очень высокий вакуум. Так, при охлаждении лишь до 30 К достигнут предельный вакуум, измеряемый обычными вакуум­метрами,—Ю^-12 Па. При этом концентрация молекул в ва­кууме составляет ~3-10⁸ м^-3. При охлаждении до температуры жидкого гелия давление должно было бы составлять 10^-31 Па *), но ни измерить, ни представить себе наглядно, что это такое, невозможно. Действительно, что такое плотность молекул 3 - Ю^-11 м^-3? Это значит, что через камеру в виде куба со стороной 1 м пролетает одна молекула раз в 3 года. Это можно с чистой совестью назвать сверхпустотой, ибо даже в меж­галактическом пространстве пустота менее «пустая», так как давление в ней составляет 10^-27 Па. А в межзвездном простран­стве внутри галактики вакуум «совсем плохой» — всего 10~¹⁵ Па.

*) Давление насыщенного пара уменьшается с уменьшением температуры экспоненциально, а скорость уменьшения устанавливается по той области температур, в которой давление пара может быть измерено.