Потом Михаил Александрович приглашает зайти в комнату, где установлен этот новый манометр. Стеклянные трубки — прямые, изогнутые, разветвляющиеся. Еще трубки. Стеклянные шары — маленькие, большие, огромные. Те, что побольше, заполнены ртутью.
— Наивысшей очистки,— замечает мимоходом Гуляев.
Совсем тоненькие трубочки — капилляры.
— Прошлифованы по специальной методике, отклонения от расчетов не больше двух микрон....
Однако и эти ремарки не производят впечатления на физика. А Гуляев невозмутимо продолжает:
— Чтобы измерить вакуум, газ в трубках сжимается с помощью ртути в миллион раз (отсюда и название — компрессионный манометр). Потом через эту вот зрительную трубу наблюдаем, около какого деления остановилась ртуть в капиллярах. Теперь нужно произвести математический расчет — и величина измеряемого вакуума будет известна.
— А с какой точностью? — небрежно, видимо, из вежливости, спрашивает гость.
— С точностью до десятимиллионных долей миллиметра ртутного столба.
— Десятимиллионных? — прикидывает что-то про себя приезжий физик. Он уже не оглядывается на нас.
«Обыкновенный» компрессионный манометр оказался установкой, дающей максимально возможную на данном уровне точность и поэтому способной экзаменовать даже те приборы, которые готовятся участвовать в космических исследованиях.
Но Гуляев не успокаивается: он, видимо, не может оставить без последствий недостаточную почтительность к метрологической технике.
— А сейчас зайдем сюда.
Сверхглубокий вакуум
В соседней комнате к самому потолку поднялась массивная колонна. Рядом постукивает вакуумный насос.
Вдоль стен стоят зеленоглазые аппараты, которые что-то старательно записывают. Все это, вместе взятое называется установкой для получения и измерения сверхглубокого вакуума.
У колонны что-то делают лаборантка Анна Николаевна Смирнова и научный сотрудник Алексей Викторович Ёрюхин. Вдруг колонна, расколовшись снизу доверху, раскрывается, как книга.
На ее месте остается спрятанная раньше внутри толстая стеклянная труба. Колонна, оказывается, вовсе не колонна, а электрическая печь. А один из зеленоглазых аппаратов — это автомат, наблюдающий за работой печи и управляющий ею.
Третьи сутки «жарится» в печи труба, третьи сутки автомат поддерживает заданную температуру. И, ни на секунду не переставая, все это время стучит насос,
Так готовится глубокий вакуум. Воздух и другие газы совсем не такие легкие, подвижные, податливые, какими их привыкли считать. Просто взять и выкачать газ из трубы нельзя: он налипает на стенки, будто капли воды, и ни за что не хочет идти в насос.
Как тут быть?
С газом решили поступить так, как поступают с водой,— стали выпаривать его, нагревая трубу. И одновременно выкачивать насосом. Это позволяет получить довольно глубокий вакуум.
Если же нужно добиться еще большей разреженности, то призывают на помощь теплу холод. На трубе имеются стеклянные карманы, так называемые молекулярные ловушки. В эти карманы, уже после выпаривания капель воздуха, наливают жидкий азот. Теперь стенки трубы в этом месте имеют температуру 196 градусов ниже нуля.
Летит в трубе мимо ловушки ускользнувшая от насоса молекула кислорода, масла, воды или ртути, ударится невзначай о стенку и... примерзнет. За ней другая, третья.
И так до тех пор, пока в трубе не будет достигнуто нужное разрежение.
Недавно на этой установке получен и измерен вакуум, равный 0,000000000001 миллиметра ртутного столба. Это значит, что в трубе не осталось по существу ничего.
Это — почти космос: считается, что для того, чтобы получить «космос в чистом виде», надо к дроби 0,000 000 000 001 добавить всего лишь два нуля.
Правда, добиться космической разреженности будет нелегко. Ведь даже добавка одного нуля, углубление вакуума на один порядок, приводит к тому, что газ, в частности гелий, начинает просачиваться сквозь стекло...
Гость стоял в сторонке и скромно молчал, Ему, наверное, теперь все было ясно, не то что нам.
— Но как же измеряется сверхглубокий вакуум?
— Считаем — оставшиеся молекулы,— объясняет Гуляев,
Поступают так. Через трубу пропускается электрический ток. Электроны, наталкиваясь на молекулы газа, разбивают их. Образуются ионы. Сколько было молекул, столько получается и положительных ионов.
Теперь эти ионы улавливаются специальным проводником — коллектором, и в нем возникает так называемый ионный ток. Чем больше ионов, тем больший ток получается, и, измеряя этот ток с помощью точнейших метрологических приборов, можно определить количество ионов, то есть, в конечном итоге, давление.
Точную зависимость между ионным током и давлением помогает находить тот самый компрессионный манометр, который «разочаровывает» посетителей, разбирающихся в вакуумной технике.
