В книге рассматриваются физико-химические процессы в вакууме и на поверхности твердого тела, течение газов по трубопроводу; вопросы объемной и сорбционной откачки, принцип действия вакуумных насосов, течеискание; даны типовые вакуумные схемы машин и установок, основы конструирования вакуумных систем. Во втором издании (1-е — 1982 г.),в новом методическом изложении даны разделы физики вакуума, физических процессов и сорбционных явлений в вакууме.

 

 

 

 

 

 

Предисловие.............................. 3
Введение  ............................... 5
§ В.1. История развития вакуумной техники............ 5
§ В.2. Применение вакуума в науке и технике........... 7
Глава 1. Физика вакуума...................... 9
§ 1.1. Понятие о вакууме и давлении............... 9
§ 1.2. Газовые законы....................... 11
§ 1.3. Частота соударений молекул газа с поверхностью и единицы
давления......................... 12
§ 1.4. Распределение молекул газа по скоростям.......... 13
§ 1.5. Атмосферное давление................... 18
§ 1.6. Средняя длина свободного пути............... 19
§ 1.7. Понятие о степенях вакуума................ 22
Контрольные вопросы....................... 23
Глава 2. Сорбционные явления в вакууме.............. 23
§ 2.1. Энергия взаимодействия.................. 23
§ 2.2. Время адсорбции...................... 28
§ 2.3. Конденсация и испарение.................. 29
§ 2.4. Адсорбция газов и паров.................. 34
§ 2.5. Растворимость газов в твердых телах............ 38
§ 2.6. Степени покрытия поверхности................ 41
Контрольные вопросы....................... 43
Глава 3. Физические процессы в вакууме.............. 43
§ 3.1. Вязкость газов....................... 43
§ 3.2. Перенос теплоты в вакууме................. 46
§ 3 3. Электрические явления в вакууме.............. 50
§ 3.4. Диффузия в газах..................... 52
§ 3.5. Режимы течения газов................... 56
§ 3.6. Расчет характеристик течения газа методами механики сплошной среды.......................... 59
§ 3.7. Течение газов через отверстия................ 60
§ 3.8. Течение газов в трубопроводах............... 63
§ 3.9. Расчет молекулярных потоков методом угловых коэффициентов 68
§ 3.10. Имитационное моделирование молекулярных потоков  .... 73
Контрольные вопросы....................... 78


Глава 4. Механические методы получения вакуума......... 79
§ 4.1. Общая характеристика вакуумных насосов.......... 79
§ 4.2. Механические вакуумные насосы.............. 81
§4 3. Объемная откачка...................... 82
§ 4.4. Конструкции объемных насосов............... 86
§ 4.5. Молекулярная откачка.................... 95
§ 4 6. Конструкции молекулярных насосов............. 99
§ 4.7. Пароструйная откачка.................... 102
§ 4 8. Конструкции пароструйных насосов............. 108
Контрольные вопросы....................... 114
Глава 5. Физико-химические методы получения вакуума....... 115
§ 5 1. Общая характеристика................... 115
§ 5 2. Ионная откачка....................... 116
§ 5.3. Хемосорбционная откачка.................. 117
§5 4. Конструкции испарительных насосов............. 119
§ 5 5. Криоконденсационная откачка................ 121
§ 5.6. Криоадсорбционная откачка................. 123
§ 5 Л Конструкции криогенных насосов.............. 128
§ 5 8. Ионно-сорбционная откачка................. 131
§ 5.9. Конструкции ионно-сорбционных насосов........... 132
Контрольные вопросы  ....................... 136
Глава 6. Измерение общих давлений................. 136
§ 6.1. Классификация методов и приборов для измерения общих давлений  ............................ 136
§ 6 2. Деформационные преобразователи.............. 137
$6 3. 1 идростатические преобразователи.............. 139
§ 6.4. Тепловые преобразователи.................. 141
§ 6.5. Электронные преобразователи................ 145
5 6 6. Магнитные преобразователи................. 149
§6 7. Радиоизотопные преобразователи.............• 151
§ 6 8. Градуировка преобразователей для измерения общих давлений 153
Контрольные вопросы....................... 155
Глава 7. Измерение парциальных давлений............. 155
§ 7.1. Методы измерения...................... 155
§ 7.2. Магнитный газоанализатор................. 158
§7 3. Панорамный газоанализатор................. 160
§ 7.4. Циклотронный газоанализатор  (омегатрон)......... 161
§ 7.5. Времяпролетные газоанализаторы.............. 163
§ 7.6. Электрические фильтры масс................. 16о
§ 7.7. Градуировка ионизационных газоанализаторов........ 167
S 7.8. Термодесорбционный масс-спектрометр............ 170
§ 7.9. Оже-спектрометр...................... 171
Контрольные вопросы  ....................... 172
Глава 8. Измерение газовых потоков................ 173
§ 8.1. Методы измерения газовых потоков............. 173
§ 8.2. Методы течеискания.................... 178
§ 8.3. Требования к герметичности вакуумных систем........ 182
§ 8.4. Аппаратура для определения герметичности......... 183
Контрольные вопросы....................... 185



Глава 9. Стационарный режим работы вакуумных систем...... 186
§ 9.1. Распределение давления в вакуумной системе........ 186
§ 9.2. Соединения арматуры и откачиваемых объектов....... 188
§ 9.3. Соединения насосов..................... 192
§ 9.4. Расчет газовых нагрузок................... 197
§ 9.5. Выбор коэффициента использования насоса при стационарном
режиме работы....................... 201
§ 9 6. Типовые схемы вакуумных установок............ 205
§ 9.7. Проверочный расчет вакуумной системы в стационарном режиме работы.......................... 214
§ 9.8. Пример проверочного расчета вакуумной системы в стационарном режиме работы..................... 217
§ 9.9. Проектировочный расчет вакуумной системы в стационарном
режиме работы....................... 218
§ 9.10. Пример проектировочного расчета вакуумной системы в стационарном режиме работы................. 222
§ 9.11. Расчет централизованных вакуумных систем........ 231
Контрольные вопросы....................... 233
Глава 10. Нестационарный режим работы вакуумных систем  .... 233
§ 10.1. Условия квазистационарности................ 233
§ 10.2. Расчет газовых нагрузок.................. 234
§ 10.3. Расчет времени откачки сосредоточенных объектов..... 240
§ 10.4. Расчет времени откачки распределенных вакуумных объектов 244
§ 10.5. Расчет форвакуумных баллонов.............. 245
§ 10.6. Методика проверочного расчета............... 246
§ 10.7. Методика проектировочного расчета............ 247
Контрольные вопросы  ....................... 250
Глава 11. Конструирование вакуумных систем............ 250
§ 11.1. Конструкционные вакуумные материалы.......... 250
§ 11.2. Вакуумно-герметиччая пайка............. 258
§ 11.3. Сварные герметичные соединения.............. 264
§ 11.4. Разборные вакуумные соединения.............. 266
§ 11.5. Вакуумные трубопроводы.................. 276
§ 11.6. Устройства для передачи движения и вакуум....... 279
§ 11.7. Электрическе вакуумные вводы............... 285
§ 11.8. Вакуумные затворы.................... 286
Контрольные вопросы....................... 292
Заключение.............................. 292
Приложения............................. 294
Литература.............................. 314
Обозначения основных физических величин............... 315
Предметный указатель......................... 315