Исследование равновесия газ-твердое статическим методом

Градация вакуума
Вакуум подразделяется на диапазоны в соответствии с технологией,
необходимой для его достижения или измерения. Эти диапазоны не имеют
общепризнанных определений, но типичное распределение выглядит
следующим образом:

Соотношения между единицами измерения давления: 1 торр = 133,322 Па 1 атм = 760 торр, 1 торр = 13,5951 мм вод. ст., 1 мм вод. ст. = 9,807 Па = 7,678-10-2 торр.
Типы вакуумных насосов

Рис.1.Водоструйные насосы: ординарный (а), сдвоенный(б), с винтообразным соплом (в), с боковой струей воды(г), с перегородкой (д)
Водоструйные насосы

Водоструйные насосы
Металлические
Стеклянные
Пластмассовые

Рис.2. Однороторный (а) и двухроторный (б) насо­сы и насос Рутса (г), Форбаллон (б)
Ротационные поршневые насосы

Диффузионные насосы

Рабочие жидкости, рекомендуемые для диффузионных насосов

Рис.3.Вакуумные насосы: адсорбционный (а) и ионно-геттерный (б, в)

Рис.4.Ловушки для конденсации газов: простая (а), с краном (б), с пришлифованной головкой (в), U-образная (г),
с перегородкой (д)

Рис.5. Ловушки для конденсации газов с заливными карманами: шарообраз­ная (а), цилиндрическая (б), с боковым заливным отверстием (в) и с коакси­альными цилиндрами (г)

Рис.6. Ловушки длительного контакта с конденсирующимся газом: с ковой трубкой (а), со спиральной трубкой (б) и трехстенная (в)

Ртутные барометры
Рис.7. Ртутный барометр (а). Высота мениска (б). U-образный барометр с открытым коленом (в) и U-образный дифбарометр (г)

Манометры
Рис.8. Вакууметры Мак-Леода (а) и Гурского (б)

Давление сжатого в капилляре 4 газа после такой операции равно измеряемому давлению системы плюс давление столба ртути между уровнями А и В. Если ht - высота столба ртути, определяемая по рядом расположенной шкале, а давление р системы ничтожно мало по сравнению с давлением этого столба ртути, то из закона Бойля – Мариотта следует, что
р = htVl / V0
где р - измеряемое давление, торр; Vl - объем сжатого газа в капилляре 4, мл; V0 - объем сосуда 5 и капилляра 4, мл.
Так как капилляр 4 имеет постоянный диаметр, имеем
Vl = htVl
где Vl - объем капилляра на единицу его длины l, см3.
Отсюда
p = ht2 (Vl /V0),
т.е. давление газа в системе (в торр) пропорционально квадрату высоты столба ртути в капилляре 4. Отношение Vl /V0 определяют заранее, тщательно измеряя объем капилляра 4 и общий объем сосуда 5 и капилляра 4.

Рис.9. Манометр Пирани со свободно подвешенной нитью (а) и с натянутой нитью накаливания (б): а: 1 - колба; 2 - нить накаливания; 3 - трубка; А - миллиамперметр; Б1 и Б2 - постоянные источники тока с напряжением соответственно 4 и 20 В; R1 и R2 - реостаты с сопротивлением 25 Ом

Схема вакуумного блока
Рис.10. Схема высоковакуумной установки