Вакуумные приборы. Вакуум Ва́куум ( от лат. vacuum пустота ) среда, содержащая газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Различают два вида вакуума. - презентация

1 Вакуумные приборы

2 Вакуум Ва́куум ( от лат. vacuum пустота ) среда, содержащая газ при давлениях значительно ниже атмосферного. Различают два вида вакуума : Физический вакуум Физический вакуум Технический вакуум Технический вакуум

3 Технический вакуум На практике сильно разреженный газ называют техническим вакуумом. На практике сильно разреженный газ называют техническим вакуумом. В макроскопических объёмах идеальный вакуум недостижим на практике, поскольку при конечной температуре все материалы обладают ненулевой плотностью насыщенных паров. Кроме того, многие материалы ( в том числе толстые металлические, стеклянные и иные стенки сосудов ) пропускают газы. В макроскопических объёмах идеальный вакуум недостижим на практике, поскольку при конечной температуре все материалы обладают ненулевой плотностью насыщенных паров. Кроме того, многие материалы ( в том числе толстые металлические, стеклянные и иные стенки сосудов ) пропускают газы. В микроскопических объёмах, однако, достижение идеального вакуума в принципе возможно. В микроскопических объёмах, однако, достижение идеального вакуума в принципе возможно.

4 Физический вакуум Под физическим вакуумом в современной физике понимают полностью лишённое вещества пространство. Даже если бы удалось получить это состояние на практике, оно не было бы абсолютной пустотой. Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы : происходят так называемые нулевые колебания полей. Под физическим вакуумом в современной физике понимают полностью лишённое вещества пространство. Даже если бы удалось получить это состояние на практике, оно не было бы абсолютной пустотой. Квантовая теория поля утверждает, что, в согласии с принципом неопределённости, в физическом вакууме постоянно рождаются и исчезают виртуальные частицы : происходят так называемые нулевые колебания полей. В некоторых конкретных теориях поля вакуум может обладать нетривиальными топологическими свойствами, но не только, а также в теории могут существовать несколько различных вакуумов, различающихся плотностью энергии, и т. д. В некоторых конкретных теориях поля вакуум может обладать нетривиальными топологическими свойствами, но не только, а также в теории могут существовать несколько различных вакуумов, различающихся плотностью энергии, и т. д.

5 Вакуумный насос Вакуумный насос устройство, служащее для удаления ( откачки ) газов или паров до определённого уровня давления ( технического вакуума ). Вакуумный насос устройство, служащее для удаления ( откачки ) газов или паров до определённого уровня давления ( технического вакуума ).

6 Принцип работы Объёмные насосы осуществляют откачку за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры. В основном они используются для получения предварительного разрежения. К ним относятся поршневые, жидкостно - кольцевые, ротационные ( вращательные ). Наибольшее распространение в вакуумной технике получили вращательные насосы. Объёмные насосы осуществляют откачку за счёт периодического изменения объёма рабочей камеры. В основном они используются для получения предварительного разрежения. К ним относятся поршневые, жидкостно - кольцевые, ротационные ( вращательные ). Наибольшее распространение в вакуумной технике получили вращательные насосы.

7

8 Вакуумметр Вакуумме́р вакуумный манометр, прибор для измерения давления разреженных газов. Вакуумме́р вакуумный манометр, прибор для измерения давления разреженных газов.

9 Турбомолекулярный насос Турбомолекулярный насос - один из видов вакуумных насосов, служащий для создания и поддержки высокого вакуума. Действие турбомолекулярного насоса основано на сообщении молекулам откачиваемого газа дополнительной скорости в направлении откачки вращающимся ротором. Ротор состоит из системы дисков. Скорость вращения ротора - десятки тысяч оборотов в минуту. Для работы требует применения форвакуумного насоса.

10 Гиротрон Гиротрон электровакуумный СВЧ прибор, с электронным пучком, вращающимся с циклотронной частотой в сильном магнитном поле. Представляет собой разновидность мазера на свободных электронах. Одним из применений является нагрев плазмы в установках термоядерного синтеза с магнитным удержанием плазмы.

11 Клистрон Клистрон электровакуумный прибор, в котором преобразование постоянного потока электронов в переменный происходит путём модуляции скоростей электронов электрическим полем СВЧ ( при пролёте их сквозь зазор объёмного резонатора ) и последующей группировки электронов в сгустки ( из - за разности их скоростей ) в пространстве дрейфа, свободном от СВЧ поля. Клистрон электровакуумный прибор, в котором преобразование постоянного потока электронов в переменный происходит путём модуляции скоростей электронов электрическим полем СВЧ ( при пролёте их сквозь зазор объёмного резонатора ) и последующей группировки электронов в сгустки ( из - за разности их скоростей ) в пространстве дрейфа, свободном от СВЧ поля.

12 Клистроны подразделяются на 2 класса : пролётные и отражательные. Клистроны подразделяются на 2 класса : пролётные и отражательные. В пролётном клистроне электроны последовательно пролетают сквозь зазоры объёмных резонаторов. В простейшем случае резонаторов 2: входной и выходной. Дальнейшим развитием пролётных клистронов являются каскадные многорезонаторные клистроны, которые имеют один или несколько промежуточных резонаторов, расположенных между входным и выходным резонаторами. В пролётном клистроне электроны последовательно пролетают сквозь зазоры объёмных резонаторов. В простейшем случае резонаторов 2: входной и выходной. Дальнейшим развитием пролётных клистронов являются каскадные многорезонаторные клистроны, которые имеют один или несколько промежуточных резонаторов, расположенных между входным и выходным резонаторами. В отражательном клистроне используется один резонатор, через который электронный поток проходит дважды, отражаясь от специального электрода отражателя. В отражательном клистроне используется один резонатор, через который электронный поток проходит дважды, отражаясь от специального электрода отражателя.

13 Изобретатели клистрона Первые конструкции пролётных клистронов были предложены и осуществлены в 1938 Расселом Варианом и Сигуртом Варианом. Первые конструкции пролётных клистронов были предложены и осуществлены в 1938 Расселом Варианом и Сигуртом Варианом. Отражательный клистрон был разработан в 1940 году Н. Д. Девятковым, Е. Н. Данильцевым, И. В. Пискуновым и независимо В. Ф. Коваленко. Отражательный клистрон был разработан в 1940 году Н. Д. Девятковым, Е. Н. Данильцевым, И. В. Пискуновым и независимо В. Ф. Коваленко.

14 Лампа бегущей волны Лампа бегущей волны ( ЛБВ ) электровакуумный прибор, в котором для генерирования и / или усиления электромагнитных колебаний СВЧ используется взаимодействие бегущей электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении. Лампа бегущей волны ( ЛБВ ) электровакуумный прибор, в котором для генерирования и / или усиления электромагнитных колебаний СВЧ используется взаимодействие бегущей электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении.

15 Лампа бегущей волны была впервые создана Рудольфом Компфнером (Rudolf Kompfner) в 1943 году ( по другим сведениям в 1944). Лампа бегущей волны была впервые создана Рудольфом Компфнером (Rudolf Kompfner) в 1943 году ( по другим сведениям в 1944). Лампы бегущей волны подразделяются на два класса : ЛБВ типа О и ЛБВ типа М. Лампы бегущей волны подразделяются на два класса : ЛБВ типа О и ЛБВ типа М. В приборах типа О происходит преобразование кинетической энергии электронов в энергию СВЧ поля в результате торможения электронов этим полем. Магнитное поле в таких лампах направлено вдоль направления распространения пучка и служит лишь для фокусировки последнего. В приборах типа О происходит преобразование кинетической энергии электронов в энергию СВЧ поля в результате торможения электронов этим полем. Магнитное поле в таких лампах направлено вдоль направления распространения пучка и служит лишь для фокусировки последнего. В приборах типа М в энергию СВЧ поля переходит потенциальная энергия электронов, смещающихся в результате многократного торможения и разгона от катода к аноду. Средняя кинетическая энергия при этом остается постоянной. Магнитное поле в таких приборах направлено перпендикулярно направлению распространения пучка. В приборах типа М в энергию СВЧ поля переходит потенциальная энергия электронов, смещающихся в результате многократного торможения и разгона от катода к аноду. Средняя кинетическая энергия при этом остается постоянной. Магнитное поле в таких приборах направлено перпендикулярно направлению распространения пучка.