Общие сведения о вакуумной технике

В соответствии с теорией строения материи все вещества состоят из атомов и молекул. В зависимости от сил сцепления между атомами или молекулами вещество может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Эти силы в газах очень малы, и их молекулы свободно перемещаются в предоставленном объеме, занимая его целиком. Движение молекул имеет хаотический характер, и его называют тепловым.

Находясь в непрерывном хаотическом движении, молекулы газа сталкиваются как между собой, так и со стенками сосуда. Количество таких столкновений, или соударений, зависит от числа молекул в единице объема, и чем оно больше, тем чаще происходят соударения. Среднее расстояние λ, которое молекула проходит между двумя соударениями, называют средней длиной свободного пути. Соотношение между средней длиной свободного пути молекул и линейным размером d сосуда, в который заключен газ, определяет степень разреженности, или вакуума, в сосуде. Если средняя длина свободного пути значительно меньше размеров сосуда (λ ≤ d), т.е. если молекулы чаще сталкиваются между собой, чем со стенками сосуда, что газ находиться под давлением, близким к нормальному (низкий вакуум). Состояние газа, при котором λ ≈ d, называют средней степенью разреженности или средним вакуумом.

Наконец, состояние, для которого соблюдается условие λ ≥ d, т.е. молекулы значительно реже сталкиваются между собой, чем со стенками сосуда, соответствует условиям высокого вакуума. Явно выраженной границы между низким, средним, высоким и сверхвысоким вакуумом (давлением) нет.