Վակուում

Վակուումը ցուցադրող պոմպ

Վակուում (լատին․՝ vacuum), ոչ մի նյութ չպարունակող տարածություն։ Տեխնիկայում և ֆիզիկայում վակուում ասելով՝ հասկանում են մի միջավայր, որը պարունակում է մթնոլորտայինից ցածր ճնշման տակ գտնվող գազ։ Վակուումը բնութագրվում է գազի մոլեկուլների ազատ վազքի երկարության`λ, և միջավայրի չափի` d (օրինակ վակուումային պոմպի պատերի հեռավորությունը), հարաբերությամբ։ Կախված λ/d հարաբերության չափից՝ տարբերում են փոքր(λ/d<<1), միջին(λ/d≈1) և մեծ(λ/d>>1) վակուումներ։ x+y=z ելեկտրական վակում

Տեխնիկական վակուում

Տուրբոմոլեկուլյար պոմպ (հատույթ)

Վակուումային վիճակ ստանալու և պահպանելու համար օգտագործվող սարքերը կոչվում են վակուումային պոմպեր։ Գազերի կլանման և անհրաժեշտ աստիճանի վակուումի ստեղծման համար օգտագործվում է Գետտեր (գազի կլանիչներ)։ Կան նաև վակուումալին պոմպերի ավելի լայն տեսականիններ, որոնք ներառում է նաև վակուումի չափման և վերահսկման գործիքներ, վակուումային ապարատի տեխնոլոգիական գործառնությունների իրականացում և այլն։ Բարձր վակուումային պոմպերները համարվում են բարդ տեխնիկական սարքավորումներ։

Ֆիզիկական վակուում

Ֆիզիկական վակուումի մասին մանրամասն խոսվում է քվանտային ֆիզիկայի դասընթացներում^[1][2]։

Կեղծ վակուում

Սկալյար դաշտ φ կեղծ վակուումային վիճակ

Հիմնական հոդված՝ Կեղծ վակուում

Կեղծ վակուումը քվանտային դաշտի վիճակ է, որը գլոբալ նվազագույն էներգիա ունեցող վիճակ չէ, սակայն համապատասխանում է իր լոկալ նվազագույնին։ Այս վիճակը կայուն է որոշակի ժամանակով (metastable), բայց դա կարող է «թունել» լինել իրական վակուումայինի վիճակի հասնելու համար։

Էյնշտեյնյան վակուում

Հիմնական հոդված՝ Էյնշտեյնյան վակուում

Էյնշտեյնյան վակուում Բանաձևը գրվում է հետևյալ ձևով՝

${\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu },}$

Տիեզերքը համարվում է վակուումային վիճակ

Վակուումային բարոմետր

Վակուումային պոմպ Մյունխենի թանգարանում

Չափումներ

Վակուումը բաժանված է միջակայքների, համաձայն այն տեխնոլոգիայի, որին անհրաժեշտ է հասնել կամ չափել։ Այդ միջակայքերը չունեն ընդհանուր ընդունված սահմանումներ, սակայն բնորոշ բաշխումը հետևյալն է^[3][4].

	Ճնշում (մմ սնդիկի սյուն)	Ճնշում (Պս)
Մթնոլորտային ճնշում	760	1,013×10^+5
Ցածր վակուում	760 - 25	от 1×10^+5 до 3,3×10^+3
Միջին վակուում	25 - 1×10^−3	от 3,3×10^+3 до 1,3×10^−1
Բարձր վակուում	1×10^−3 - 1×10^−9	1,3×10^−1 - 1,3×10^−7
Ուլտրա-բարձր վակուում	1×10^−9 - 1×10^−12	1,3×10^−7 - 1,3×10^−10
Էքստրեմալ վակուում	<1×10^−12	<1,3×10^−10
Տիեզերական տարածություն	1×10^−6 - <3×10^−17	1,3×10^−4 - <1,3×10^−15
Բացարձակ վակուում	0	0

Կիրառումներ

Լամպի մեջ օգտագործվում է ցածր վակուում

Վակուումը օգտակար է բազմաթիվ գործընթացների համար և օգտագործվում է տարբեր սարքերում։ Առաջին անգամ այն օգտագործվել է շիկացման լամպերի արտադրության համար, որպեսզի թելանման շիրացվող լարը պաշտպանվի քիմիական տարրերից։

Այս մակերեսային պոմպը նվազեցնում է մթնոլորտի ճնշումը իր սեփական խցիկի ներսում

Վակուումի էլեկտրական հատկությունները հնարավորություն են տալիս ստեղծել էլեկտրոնային մանրադիտակներ և վակուումային խողովակներ, ներառյալ կատոդի ճառագայթային խողովակներ։ Վակուումային անցքահատը արդյունաբերական նշանակություն ունի պողպատի և բարձրորակ որոշ նյութերի արտադրության համար։ Օդային շփման վերացումը օգտակար է ցնցուղի և ծայրակցող սարքի աշխատանքի համար։ Վակուումային զոդման ժամանակ օգտագործվում է վակուումային էլեկտրամագնիսական ներդիր։ Նվազագույն ճնշումները, որոնք ներկայում կարելի է ստանալ լաբորատոր պայմաններում, կազմում են մոտ 10-13 Torr (13 pՊա)։ Այնուամենայնիվ, 5 × 10-17 Torr- ից (6.7 ֆՊա) ցածր ճնշումները անուղղակիորեն չափվում են կրիոգենային վակուումային համակարգով։ Սա համապատասխանում է ≈ 100 մաս / սմ3։ Բարձր վակուումային համակարգերը պետք է մաքուր լինեն, դրանք չպետք է պարունակեն օրգանական նյութեր`գազի արտահոսքը նվազեցնելու համար։

Տես նաև

Մթնոլորտ (չափման միավոր)

Ծանոթագրություններ

1. Werner S. Weiglhofer (2003). «§ 4.1 The classical vacuum as reference medium». In Werner S. Weiglhofer and Akhlesh Lakhtakia, eds (ed.). Introduction to complex mediums for optics and electromagnetics. SPIE Press. էջեր 28, 34. ISBN 978-0-8194-4947-4. {{cite book}}: |editor= has generic name (օգնություն)
2. Tom G. MacKay (2008). «Electromagnetic Fields in Linear Bianisotropic Mediums». In Emil Wolf (ed.). Progress in Optics, Volume 51. Elsevier. էջ 143. ISBN 978-0-444-52038-8.
3. American Vacuum Society. «Glossary». AVS Reference Guide. Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ հունիսի 15-ին. Վերցված է 2006 թ․ մարտի 15-ին.
4. National Physical Laboratory, UK. «What do 'high vacuum' and 'low vacuum' mean? (FAQ – Pressure)». Արխիվացված է օրիգինալից 2013 թ․ հունիսի 15-ին. Վերցված է 2012 թ․ ապրիլի 22-ին.

Արտաքին հղումներ

• Борисов В.П. Вакуум: от натурфилософии до диффузионного насоса. — М.: НПК «Интелвак», 2001.
• Научные основы вакуумной техники. — М., 1964.
• Грошковский Я. Техника высокого вакуума. — М., 1975.
• Основы вакуумной техники. 2-е изд. — М., 1981.
• Розанов Л. И. Вакуумная техника. 2-е изд. — М., 1990.
• L. B. Okun On the concepts of vacuum and mass and the search for higgs(անգլ.) // Modern Physics Letters A. — 2012. — Vol. 27. — P. 1230041. — doi:10.1142/S0217732312300418 — 1212.1031
• Крамер Д. и др. Точные решения уравнений Эйнштейна. М.: Мир, 1982. — 416 с.
• Կաղապար:Книга:Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М.: Теория поля
• Паули В. Теория относительности. М.: Наука, 1991
• Гриб А. А. Проблема неинвариантности вакуума в квантовой теории поля. М.: Атомиздат, 1978