Как получить вакуум той или иной степени разреженности, я писал в статьях НАСОС КОМОВСКОГО, НАСОС РУТСА, МОЛЕКУЛЯРНЫЙ НАСОС ХОЛЬВЕКА и РТУТНЫЙ НАСОС ШПРЕНГЕЛЯ. А вот как узнать, насколько глубок этот вакуум?
В принципе, в большинстве случаев подойдёт какой-нибудь манометр с ТРУБКОЙ БУРДОНА, поскольку она как раз и реагирует на давление, изменяя свою форму и толкая стрелку прибора. Но это до поры, а вот если речь идёт о действительно высоком разрежении, нужно поискать что-то другое.
В частности, немецкий физик Марчелло Пирани в начале прошлого века предложил довольно оригинальный метод измерения вакуума, основанный на том принципе, что теплоотдача нагретых тел, в частности, металлов, убывает с уменьшением давления окружающего газа, а сопротивление металлов увеличивается прямо пропорционально температуре.
Он также разработал прибор, названный впоследствии ВАКУУММЕТРОМ ПИРАНИ.
Это устройство позволяет измерять давление в вакуумных системах в диапазоне от 0.5 до 10 в −4 степени торр. (до 1,33×10 в -3 степени MPa).
В трубке находится металлическая (обычно из сплава платины и тантала) нить, которая нагревается электрическим током. Зная сопротивление нити, температуру и подаваемое напряжение, можно точно откалибровать прибор. Затем измеряется "базовое" давление в системе.
В дальнейшем получается следующее. Сталкиваясь с нагретой нитью, молекулы газа в системе той или иной степени разреженности отбирают у неё тепло. Получить абсолютный вакуум, в котором "не было бы вообще ничего", практически, нереально - какие-то молекулы там всё равно будут, просто чем их меньше, тем меньше вероятность их встречи с нитью. А значит, и её температура, и сопротивление будут выше.
Вакуумметры подобного рода относятся к разряду терморезисторных.
Марчелло Стефано де Пирани, он же Марселло фон Пирани (1 июля 1880 - 11 января 1968) - немецкий физик.
Учился в Берлинском университете, защитил докторскую диссертацию на тему измерения диэлектрической постоянной твёрдых тел.
Работал ассистентом в Техническом университете Аахена, затем поступил на фабрику электрических ламп компании Siemens Halske AG в Берлине и очень быстро дорос до руководителя лаборатории развития этой фабрики.
Там же он сделал своё самое главное изобретение, предложив принципиально новый способ определения степени разреженности вакуума.
Впоследствии его пригласили на должность частного доцента в Технический университет Берлин-Шарлоттенбург.
Когда началась Первая мировая война, Пирани записался в армию и предложил свои услуги для решения научно-технических задач беспроводной телеграфии.
А когда всё закончилось, он вернулся в тот же университет, стал там титулярным профессором и соучредителем Немецкого общества науки о металлах (Deutsche Gesellschaft für Metallkunde).
Как талантливый учёный и инженер, он сделал очень много для продвижения светотехники, особенно в области газоразрядных ламп, написал учебник по выработке тепла из электрических источников.
Но поскольку с родословной у него было не всё в порядке (в плане чистоты крови и расы), в 1936 году Пирани был вынужден покинуть Германию и уехать в Великобританию, где его с радостью взяли на работу в исследовательскую лабораторию General Electric Co. Ltd.
Во время Второй мировой войны он работал научным консультантом Британской ассоциации исследований в области утилизации угля в Лондоне, создавая жаростойкие материалы. А после был научным консультантом British-American Research Ltd.
Но в 1953 году всё-таки вернулся на родину, стал консультантом компании Osram и работал над проблемами газового разряда, стекла и керамики до старости.
Вы можете поддержать канал, перечислив любую доступную вам сумму на кошелёк ЮMoney 4100 1102 6253 35 (или на карту Райффайзенбанка 2200 3005 3005 2776). И поучаствовать в создании книги по материалам этих статей. Заранее всем спасибо!
