Открыть главное меню

Рту́тно-поршнево́й насо́с — разновидность механических вакуумных насосов с использованием ртути. Были широко распространены в лабораторной и промышленной вакуумной технике середины 19-го — начала 20-го веков. В настоящее время полностью вышли из употребления и представляют только исторический интерес. Достигаемые значения вакуума до 10−8 атмосферы (~10−3 Па) — давление насыщенного пара ртути при рабочей температуре.

ИсторияПравить

 
Насос Гейслера — Тёплера.

Один из первых насосов такого рода — насос Гейслера — Тёплера — был создан в 1862 году. Работа с этим насосом требовала очень больших физических усилий и времени[1].

 
Схема ртутно-поршневого насоса Шпренгеля

Позднее большее распространение получила конструкция Шпренгеля, описанная в 1865 году[2].

Собственную конструкцию насоса в 1874 году предлагал Д. И. Менделеев[1][3].

В 1905 году немецкий физик Вольфганг Геде усовершенствовал насос Гейслера — Тёплера, заменив поступательное движение вращательным, что существенно упростило использование насоса [4][5].

Принцип действияПравить

Простейший насос состоит из двух ёмкостей, соединённых вертикальной трубкой. В верхнюю ёмкость периодически поступает небольшое количество ртути, которая под действием силы тяжести стекает в трубку, и, далее, — в нижнюю ёмкость. Диаметр трубки выбирается достаточно малым, чтобы поверхностное натяжение капли ртути обеспечивало перекрывание сечения трубки, не позволяя воздуху проходить по трубке снизу вверх. При этом темп подачи ртути по каплям подбирался так, чтобы в трубке постоянно находилось несколько капель, разделённых воздушными промежутками. Каждый раз, когда новая капля перекрывала сечение трубки, в воздушный промежуток под каплей из верхней ёмкости захватывалось немного воздуха.

Ртуть в этих насосах в качестве жидкости выбрана за малое давление насыщенных паров (что позволяет получить достаточно глубокий вакуум) и большую плотность (что не даёт атмосферному давлению на каплю снизу превысить силу притяжения капли к Земле).

ПримечанияПравить

  1. 1 2 ИЗОБРЕТЕНИЕ, ДАВШЕЕ ДОРОГУ ОТКРЫТИЯМ / ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК том 73, № 8, с. 744—748 (2003)
  2. Journ. of Chemical Soc. 1865. N 3. P. 594.
  3. Менделеев Д. И. Собр. соч. Т. 6. М.-Л., 1936. С. 203
  4. Вакуум: от натурфилософии до диффузионного насоса. М:. НПК «Интелвак», 2001
  5. Gaede W. Demonstration einer rotierenden Quecksilberluftpumpe // Verhandlungen der Deutschen Physikalischen Gesellschaftt. 1905. № 14/21. S. 287—290.