Vakuum

Warum brauchen wir ein gutes Vakuum?

Experimente mit Molekülstrahlen müssen in gutem Vakuum durchgeführt werden, damit die Teilchen ungestört von der Quelle bis zum Detektor fliegen können. Bei Atmosphärendruck fliegen Luftmoleküle nur etwa \(60 \mathrm{nm}\) weit, bevor sie mit einem anderen Teilchen zusammenstoßen. In unseren Experimenten müssen deutlich größere Moleküle kollisionsfrei mehr als \(2 \mathrm{m}\) weit fliegen können. Eine genaue Betrachtung zeigt, dass das erst bei \(10^{-8} \, \mathrm{mbar}\) möglich ist – das ist hundert Milliarden Mal kleiner als Atmosphärendruck.

So ein Ultrahochvakuum erzeugen wir mit einem zweistufigen System. Vorvakuumpumpen (Scroll- und Kolbenpumpen) erzeugen Drücke besser als ein Hunderttausendstel des Atmosphärendruckes. Für den Zieldruck verwenden wir zusätzlich Turbomolekularpumpen.

Extra: Mathematischer Hintergrund
Extra: Labortechnik