ISSN 0351-9716 VAKUUMIST 20/2(2000) MERJENJE TLAKA V VAKUUMSKI TEHNIKI Stanislav Južnič* The measurement of pressure in vacuum technique ABSTRACT The article surveys the development o< the measurement of pressures in three hundred years up to the middle of the 20th century The data are given in chronological order, but on some occasions the development of each type of the manometer is described separately. Most manometers used in schools in lands inhabited by Slovenes are enumerated for each period. POVZETEK Opisujemo razvoj merjenja tlaka v vakuumski tehniki v tristo letih do srede 20. stoletja. Dosežki posameznih raziskovalcev so podani v časovnem vrstnem redu. ponekod pa je razvoj posameznih manometrov opisan tudi posebej. Popisali smo tudi manometre, ki so bili v posameznih obdobjih na voljo v šolah na ozemlju, naseljenem s Slovenci. 1 UVOD Zmogljivosti vakuumskih črpalk so včasih zaostajale za zmogljivostmi manometrov, drugič pa so jih spet prehitevale. V prejšnjih številkah Vakuumista smo opisali razvoj Črpalk, to pot pa opisujemo razvoj merilnikov. 2.1 Izum barometra Najstarejši barometer je bil bržkone "črpalka", ki jo je Gasparo Berti postavil ob svoji hiši v Rimu leta 1640 in je bržkone neposredno vplival na Galilejeve učence /1 /. Bertijev naprava je bila barometer na vodo, vendar je morala še počakati na pravilno razlago /2/. Evangelistu Torricelli (1608-1647) je sledil obračanju antičnih vprašanj svojega učitelja Galileja. Namesto da bi raziskal, kako "horror vacui {strah pred praznoto)" vleče stolp Hg navzgor na zaprti strani U-cevi, je pojasnil. da ga z odprte strani potiska navzgor zračni tlak. S spremembo vprašanja je "strah pred praznoto" postopoma izgubil pomen, saj ga je nadomestil pojem (znižanega) zračnega tlaka. Naslednji korak je bil storjen na Francoskem. 15.11.1647 je Pascal iz Pariza pisal sodnemu uslužbencu Florinu Perierju {1605-1672). možu svoje starejše sestre Gilberte. Prosil ga je, naj izmeri višino okoli 4 kg živega srebra v barometru na vrhu 1465 m visoke gore Puy-de-Döme v bližini Pascalovega rojstnega kraja Clermont-Ferrand v Auvergne, 150 km zahodno od Lvona. Rezultat naj primerja z meritvijo ob vznožju gore. Šele 10 mesecev pozneje, 19.9.1648, je Perier s spremljevalci opravil več meritev. Za spremljevalce si je vzel ugledne meščane Clermonta, ki so potrdili uspeh poskusa: opata Boniera, kanonika Mo-niera, svetnika dvornega sveta Lavaille in Begönne, in zdravnika Lapone. V samostanskem vnu ob vznožju hriba so ob 8. uri zjutraj v treh poskusih z dvema " Dr. Stanislav Južnič je profesor fizike in računalništva na srednji šoti v Kočevju Leta 1980 je diplomiral iz tehnične fizike na Fakulteti za naravoslovje in tehnologijo, magistnral leta 1984 iz zgodovine fizike na Filozofski fakulteti v Ljubljani, kjer je leta 1999 tudi doktoriral enakima barometroma izmerili enako višino živosre-brnega stolpa, vsakič po 26 inčev (doimov) in 3,5 linije (66 cm) /3/. Nato so eno od obeh cevi s Hg nesli na vrh z relativno višino 500 toisov /4/. Tam so izmerili za 3 inče in poldrugo linijo manj (8 cm). Poskus so ponovili še petkrat na različnih krajih in v različnih razmerah: v zavetrju in na odprtem, pri lepem vremenu, v dežju in v megli. Rezultat je bil vedno enak: 23 doimov in 2 linije {58 cm}. Nazaj grede so na nižjem mestu "nekoliko nad samostanskimi vrtovi« namerili 25 doimov (62,5 cm) Ko so se vrnili v samostanski vrt, jim je oče Chastain poročal, da je Hg v tam shranjeni U-cevi vseskozi ostalo na enaki višini, Čeravno se je vreme menjalo z vetrom, nekajkratnim dežjem in meglo. Perier je nato še nekajkrat izmeril višino Hg v cevi, ki jo je imel s sabo na vrhu, in vsakokrat nameril 26 doimov in 3,5 linije (66 cm). Poskusu v vrtu je prisostvoval tudi opat de la Mare. ki je naslednji dan predložil meritev na vrhu zvonika cerkve Notre-Dame-de-Clermont, ki je bil postavljen 27 toisov (53 m) nad vrtom. Tam se je stolp Hg znižal za 2,5 linije (5,6 mm). O poskusu je Perier poročal Pascalu 22.9.1648 in predložil meritve stolpa Hg na vsakih 100 toisov (195 m) višine. Pascal je poskuse ponovil na stolpu Samt-Jacques z višino okoli 25 toisov (49 m). Razlika med površinama Hg je bila več kot dve liniji (4,5 mm}. Na vrhu stopnišča z okoli 90 stopnicami je nameril razliko pol linije /5/. Konec istega leta je Pascal svoje in svakovo pismo objavil skupaj z rezultati meritev z barometrom v različnih francoskih krajih: v Parizu, v domači pokrajini Auvegne in v mestu Dieppe severozahodno od Pariza. Skupno težo zraka v atmosferi je ocenil na 8,5-109 francoskih funtov /6/. Aprila 1652 je v pariškem salonu sorodnice Richelieu demonstriral delovanje svojega aritmetičnega računala in razlagal svojo teorijo vakuuma. Pascalove raziskave so pozneje preraste v hidrostatiko. o kateri je leta 1653 napisal Traite de la Pesanteur de la Masse de I Air in Traite de l'Equilibre des Liqueurs, ki sta bili objavljeni šele posmrtno leta 1663. V prvi razpravi je dokazoval, da vreme vpliva na zračni tlak 171. S tem je Pascal zaključil svoja fizikalna raziskovanja. Njegovo delo so nadaljevali drugi. Guericke je ponovil Perierove poskuse in leta 1660 za dve uri vnaprej napovedal nevihto v Magdeburgu /8/. Konec 17. stoletja so barometre za prodajo že proizvajali v Angliji, v naslednjem stoletju pa tudi drugod v Evropi. 2.2 Merjenje tlaka v izčrpani posodi in prvi tekočinski manometri Razvoj prvih merjenj tlaka je manj dokumentiran od razvoja barometra. Kot pred desetletjem Pascal je tudi Boyle v Oxfordu svoje poskuse z vakuumom opravil kot del širšega raziskovanja lastnosti tekočin. Pascaiov barometrski poskus je ponovil v laboratoriju. Uporabljal je po vrsti tri črpalke, med katerima je prvi dve sestavil Hooke. Že Greatorix je skušal izboljšati Guerickovo 16 VAKUUMtST 20/2(2000) ISSN 0351-9716 črpalko. Vendar je bila njegova naprava po Hookovem mnenju prevelika za koristno uporabo. Zato je sestavil svoj model, imenovan »Pneumatic Engine or Air Pump» /9/. Poskuse, opravljene v letu 1658 in 1659 s to prvo Hookovo batno črpalko z živosrebrnim manometrom v zvonu, je Boyle opisal leta 1660 /10/. 2.1.1661 je družba, ki se je poldrugo leto pozneje preimenovala v RS. prosila Boyla naj prinese svojo »Pneumatic Engine« in pokaže poskuse z njo /11 /. Robert Boyle (1627-1691) je bil rojen na Irskem kot sedmi sin grota (Earl of Cork). Šolal se je privatno in potoval po Evropi do leta 1645. Od leta 1654 je živel v Oxlordu, kjer )e v času kuge leta 1664 vodil RS, ki jo je pred tem pomagal ustanoviti, in izdajal Phil.Trans. Leta 1768 se je preselil v London in aktivno sodeloval v RS. Leta 1680 je bil izbran za predsednika RS, vendar položaja ni sprejel. Poleg kemije in tizike se je ukvarjal tudi s teologijo. Robert Hooke (1635-1703) je bil rojen v družini duhovnika na otoku Wight. Šolal se je v Westminstru in na Oxfordski univerzi, Kjer se je tako zanj kot za njegovega sorodnika Chrjsto-pherja Wrena zavzel dr. John Wilkins, ki je bil skupaj z Oldenburgom Tudi prvi tajnik RS. Wilkins je Hooka tudi priporočil Boylu za asistenta. Od 12-11.1662 je bil Hooke skrbnik poskusov (curator of experiments) pri RS in s tem prvi profesionalni znanstvenik v Britaniji. Leta 1664 je postal profesor geometrije na univerzi Gresham. kjer je stanoval vse do smrti. 11.1.1665 je bil izbran za dosmrtnega skrbnika poskusov pri RS, kjer je bil po Olden-burgovi smrti med letoma 1677-1683 tudi tajnik in urednik Phil.Trans. Hooke je prispeval k razvoiu številnih znanosti: tizike. horologije, fiziolotije, geologije, astronomije, meteorologije in arhitekture /12/. Boyle in Hooke sta imela barometer za odličen merilnik tlaka. Gotovo sta ga uporabljala že pred prvo objavo pnevmatskih poskusov leta 1660, ki je vsebovala meritve tlakov do 7,9 mbar /13/ s Hg-manometrom. V istem času je Guericke ocenil tlak pri Torricellijevem poskusu na 13 mbar. Leta 1665 je Boyle objavil skico "živosrebrnega merilnika". Različne različice tega izuma so bile dve stoletji edini manometri, vse do McLeodovih izboljšav /14/. Tako se je začelo več stoletij plodno tekmovanje med črpalkami in manometri glede najnižjih tlakov, ki so jih še sposobni izčrpati oziroma izmeriti. Leta 1662 je Boyle v drugi izdaji "New Experiments Physico-mechanical, Touching the Spring of the Air and its Effects, Defensio contra Franciscum Linus" objavil meritve tlakov do 42 mbar. Januarja 1671 je Hooke poročal RS. da je sestavil dovolj veliko posodo, da lahko v njej sedi človek, in jo je mogoče povezati z zračno črpalko. Želel je raziskati vpliv znižanega tlaka na človeški organizem. 23.2.1671 je poročal RS, da je četrt ure sedel v izčrpani posodi in ni občutil posebnih težav. Člani RS 30 mu naročili, naj poskuse ponovi z živalmi in z gorečo svečo. Poskuse je ponovil pri tlaku 0,1 bar, vendar ni občutil težav, razen bolečine v ušesih. 20.5.1671 je poskuse ponovil tako, da je z mehom izčrpaval zrak in tlak meril z manometrom. Sveča je ugasnila veliko prej, preden je občutil neprijetnosti v ušesih. Srčni utrip se mu med poskusom ni povečal/15/. Slika 1: Boylov Hg-manometer "za ugotavljanje stopnje razredčenosti ali stisnjenosti zraka" /14/ Tretjo črpalko je Boylu sestavil Papin. ki je bil njegov asistent med letoma 1675-1680. Izboljšal jo je tako. da je vakuum napolnil z "umetnim zrakom", ogljikovim dioksidom, pridobljenim z namakanjem koral v kislini. To črpalko z dvema cilindroma, ki je dosegala l 100 bara, je Boyle opisal leta 1682 v New Experiments Physico-Mechanical, Second Continuation /16/. Stopnjevanju zmogljivosti črpalk in manometrov so v naslednjih stoletjih botrovale tudi številne izboljšave. Hookov barometer na kolo, ki je bil posebej prirejen za vremenske spremembe, je Henri Victor Regnault (1810-1878), profesor fizike in kemije v Parizu, priredil za merjenje tlakov, manjših od atmosferskega. Naprave seje prijelo ime "diferencialni barometer" ,17/. 3 Druga polovica 19. stoletja in McLeodov kompresijski manometer Sredi 19. stoletja so s Hg-manometri lahko merili le tlake malo pod 1 mbar. Izboljšane črpalke so zahtevale boljši merilnik, ki gaje izumil Anglež Herben G. McLeod (1841-1923). McLeod je kot asistent leta 1863/64 spremljal profesorja Augusta Wilhelma von Hofmanna (1818-1892), ki se je iz Anglije vrnil v Bonn. Tam sta raziskovala Geissler in Plücker, tisti čas najpomembnejša raziskovalca katodnih elektronk. Po Hofmannovem imenovanju za profesorja kemije v Berlinu se je McLeod kot priznan raziskovalec razelektritev v vakuumu vrnil v An glijo na mesto asistenta na Royal College of Chemistry. Od leta 1868 je bil tudi svetovalec oxfordskega diplomanta Lorda Roberta Cecila tretjega markiza Salisbury (1830-1903) pri njegovih poskusih v ¦'Hatfield House", ki jo je tedaj podedoval skupaj z naslovom markiza. Salisbury je bil izbran za FRS leta 1869 in je še isto zimo južno krilo hiše osvetlil z obločnicami. Prav tedaj je McLeod objavil razpravo o črpalki, ki jo je Sprengel izumil v Londonu 4 leta prej. Leta 1873 je Salisbury, ki je bil leta 1866 in 1874 sekretar za Indijo, z McLeodovo pomočjo objavil v Phil. Mag. raziskave 17 91 ISSN 0351-9716 VAKUUMIST 20/2(2000) ki je bila s spodnjim koncem povezana z zbiralnikom Hg. Dotok iz zbiralnika je uravnaval s pipo in opazoval premikanje površine Hg skozi teleskop. McLeodov manometer se še danes uporablja za meritve od 1 do 106 mbar. William de la Rue in Hugo W. Muller sta leta 1878 v pariških Annalen de Chemie et de Physique objavila razpravo o kombinaciji Geisslerjeve črpalke s Sprenglovo in o McLeodovem vakuumskem merilniku. Prevod njune razprave je bral tudi Edison in konec leta 1879 nabavil McLeodov manometer za svoj laboratorij v Menlo parku /19/. Gaede je McLeodov manometer razvil v obliko z vrtljivo osjo, ki se uporablja še danes /20/. 3.1 Manometri v deželah, poseljenih s Slovenci pred 20. stoletjem Med 51 napravami, ki jih je 17.9.1755 profesor matematike Erberg popisal na jezuitskem kolegiju v Ljubljani, je bil na 29. mestu zapisan 'Barometer za meteorološka opazovanja" /21/. Bržkone so ga uporabljali še leta 1811, ko je Janez Krstnik Kersnik (1783-1850) v kabinetu za kemijo Centralnih šol v Ljubljani popisal dva aerometra. Med posodami iz stekla in kristala je popisal štiri steklene valje za aerometer. V oddelku "hidrostatika" kabineta za fiziko in matematiko je popisal dva barometra, ki ju je znova popisal leta 1847 pod številkami 109-111. Leta 1847 je popisal še barometrske cevi, izdelane v Sagarjevi tovarni stekla med letoma 1809-1845, in pred letom 1811 nabavljene barometre različnih vrst: na nateg z noniusom, potovalni z noniusom in Vehtovo barometrsko cev. Imel je tudi dva barometra za vaje, ki ju je izdelal Fanzoy med letoma 1809-1845. Tabela 1: Naprave za merjenje tlaka in nadtlaka po popisih Liceja in Gimnazije v Ljubljani iz leta 1847 ali 1866 Naziv naprave Leto nabave Leto popisa. evidenčna številka Leto odpisa Izdelovalec Cena vfl;kr Barometri: - potovalni z noniusom 1809-45 1847(110).1866 Hanaczik 2835 - potovalni po de Saussurju (1740-1799) 1809-45 1847, 1866 12.60 - kovinski Burdonov 1865 1866 40.0 na nateg z noniusom pred 1809 1847(109) - na nateg s termo- metrom, noniusom 1861 36:0 - barometrska cev 1809-45 1847(111),1866 Veht 5:77 • dva barometra za vaje 1809-45 1847(113) pred 1867 Fanzoy Aerometri: - atmometer (železna pločevina) 1809-45 1847(355) pred 1866 Frey berg er - Nicolsonov iz medenine 1809-45 1847.1866 Riebler 1:57 - Meisnerjev, s stekleno cevjo, stojalom 1809-45 1847.1866 Hanaczik 42:0 • Mohsov iz medenine 1809-45 1847.1866 Hanaczik 2:10 - Beaumov iz medenine 1809-45 1847.1866 Hanaczik 1:5 • Beaumov iz stekla; lesa ter \z Ag in Cu 1809-45 1847 pred 1866 Hanaczik Recipients 2 zračno tesnjena; 3 navadna steklena 1809-45 1847(100) Samassa Barometrske cevi 1853 Barometer z receptorjem 1863 ^----------1 Bleichov barometer 1858 18 Slika 2: McLeodov manometer (Madey (ur.), n.d., 1984, str. 102) razelektritev v bližini Hg-termo-metrov. McLeod je pozneje v zapisu ob Salisburyjevi smrti povzel poročilo Kaysera iz Bonna o Salisburyjevi razpravi kot prvemu dokazu, da lahko plin pri nizki temperaturi oddaja jasen spekter vidne svetlobe. McLeod je leta 1878 in 1879 raziskoval dinamo in električno žarnico ter pomagal tedanjemu zunanjemu ministru Salisburyju osvetliti notranjosti hiše z energijo iz lastne hidrocentrale. Njuno sodelovanje. kot primer visokega položaja znanosti v tedanji angleški družbi, je prenehalo Šele med leti 1885-1902, ko je bil Salisbury s kratkimi presledki ministrski predsednik /18/. Leta 1874 je McLeod stiskal plin pod stolpom Hg do merljivega višjega tlaka, iz katerega je potem po Boylovem zakonu izračunal prvotni tlak do milijoninke mbar. Merilnik je povezal s Sprenglovo črpalko, vakuumsko posodo in sifonskim barometrom, ki je imel okoli 5 mm široko cev. Posoda merilnika je imela prostornino okoli 48 cm3 in se je pri vrhu zožila v cev z merilom. Spodaj je bila povezana z okoli 800 mm dolgo cevjo. VAKUUMIST 20/2(2000) ISSN 0351-9716 Tabela 2: Naprave za merjenje tlaka po popisih gimnazij v Kopru, Celovcu in Ljubljani v drugi polovici 19. stolet/a. Naziv naprave Leto nabave Inventarna številka Popisan v izvestjah gimnazije. navadni barometer s skalo 185? Celovec Celovec Fort j nov barometer 1853 barometrske cevi 1853 Ljubljana barometer z receptorjem 1853 Ljubljana Bleichov barometer 1858 Ljubljana cev z Hg pred 1858 8 Inventar gimnazije Koper barometer s skalo in termometrom 1861 Ljubljana Kapetlejev barometer v posodi 186? Ljubljana aneroidni barometer 1863 143 Koper, tudi inventar barometer Williama Nicholsona (1753-1815) 1864 159 inventar gimnazije Koper Bourdonov kovinski barometer 1865 l_iubljana aneroidni barometer 1870 Celovec naprava za prikaz Torricellijevega zakona 1871 278 Koper, tudi inventar aneroidni barometer 1872 Celovec Fortinov in Bourdonov barometer, manometer 1875 Koper aneroidni barometer s termometrom 1893 Koper barometer 1895 Koper model aneroida. gazometer 1901 Koper V dobi hitrega razvoja raziskovanja vakuuma po izumu katodne elektronke v drugi polovici 19. stoletja so tudi šole na Slovenskem dopolnjevale svoje fizikalne kabinete s sodobnejšimi manometri. 22.9.1870 so v Ljubljani na prvi samostojni razstavi učnih pripomočkov kazali tudi "fizikalične aparate v podobah", ki so bile last "c.kr. učiteljske izobraževal nice" (učiteljišča). Med drugim so razstavili tudi slike "plinometra in plinohrana" /22/. Tabela 1 kaže naprave za merjenje tlaka in nadtlaka po popisih Liceja in Gimnazije v Ljubljani med Kersnikovim popisom iz leta 1847 in Mitteisovim popisom fizikalnega kabineta gimnazije v Ljubljani leta 1866 /23/. Tudi v šolah zunaj Ljubljane so nakupovali številne manometre. Tako so Bourdonov kovinski barometer kupili na gimnaziji v Kopru leta 1875, deset let za gimnazijo v Ljubljani. Z njim so merili upogib, ki jo fluid povzroča na elastičnem elementu. Tabela 2 kaže naprave za merjenje tlaka po inventarjih in popisih gimnazij v Kopru, Celovcu in Ljubljani v drugi polovici 19. stoletja. Tudi goriški gimnazijski profesor Anton Šantel je leta 1883 pri sestavi lastne Hg-črpalke uporabljal manometer, s katerim je ocenjeval, ali je črpanje zraka iz recipi-entov zadosti hitro za praktično uporabo naprave. Objavil je. daje merilnik že po 1 minuti pokazal "gostoto nič", ko ni bilo več mogoče videti razlike gladin živega srebra v krakih. Ni pa zapisal tipa uporabljenega manometra. Slika 3: Bourdonov manometer na (italijanski) gimnaziji v Kopru, nabavljen leta 1875 4 Merilniki tlaka konec 19. stoletja in v 20. stoletju Z McLeodovim manometrom so tlak določali posredno po meritvi višjega tlaka. Poznejši raziskovalci so idejo posrednega merjenja še stopnjevali. Izkazalo seje, da tlak plina lahko določimo tudi posredno iz povsem drugačnih lastnosti plina: toplotne prevodnosti, viskoznosti, radiometrskega pojava in razelektritev. Prva dva našteta pojava sta po Maxwellovi kinetični teoriji sicer neodvisna od tlaka, vendar le za povprečne proste poti 19 ISSN 0351-9716 molekul, veliko manjše od posode, kar pri vakuumu ne velja /24/. Viskoznost, radiometrske in električne pojave je za posredno merjenje tlaka uporabljal že Crookes sredi poletja 1876 vzporedno z McLeodovim manometrom /25/. Kljub temu so uporabne manometre razvili šele dve desetletji pozneje. 4.1 Merilniki tlaka na viskoznost Sutherland je leta 1896 skušal obnoviti zanimanje za pojave v radiometru. Po njem imenujemo enačbo, ki opisuje spreminjanje viskoznosti s temperaturo. Leta 1897 je opisal določanje tlaka z merjenjem viskoznosti plina. Njegovo idejo je uporabil Hogg leta 1906, sedem let pozneje pa Langmuir, ki je istega leta objavil (Lang-muirjev) zakon termoionske emisije. Uporabljal je vlakno iz kremena, ki je nihalo v plinu. Pojemanje amplitude nihanja je merilo tlak plina. Langmuirjev opis je sodelavec Saul Dushman (1883-1954) leta 1915 uporabil v merilniku z vrtljivim valjem za meritve do 10'7 mbar /26/. Leta 1916 je Langmuir opisal svojo inačico manometra in visokovakuumsko črpalko. J.W. Beams je v petdesetih letih povečal zanimanje za manometre na viskoznost. Pokazal je, da lahko tlak v vakuumu določimo z merjenjem frekvence vrtenja lebdeče jeklene krogle v magnetnem polju. Frekvenca je bila okoli 1 MHz. Tako je lahko v principu meril do 10"9 mbar. Pozneje, leta 1972. je napravo izpopolnil J.K. Fremery in se danes uporablja za meritve med 10'2 in 10"7 mbar /28/. Vendar manometri na viskoznost niso bili zelo uporabljani pred izboljšavami W. Steckel-macherjaleta 1973. Slika 4: Saul Dushman (1883-1954) 20 VAKUUMIST 20/2(2000) Slika 5: Dushmanov merilnik z vrtljivim valjem (Redhead. The birth of electronics. J. Vac. Sei Technolog. 16 (3) (May/Jun 1998) str. 1399) 4.2 Uporaba radiometrskega pojava za merjenje tlaka Martin Knudsen (1871-1949) je marca 1910 na univerzi v Kopenhagenu sestavil manometer na radiometrski pojav, ki v njegovem času sicer še ni bil povsem pojasnjen. so pa v grobem poznali odvisnost radiometrskega pojava od tlaka. Knudsen je meril celotni tlak v prostoru, ne pa parcialnih tlakov kot McLeod, ki ni mogel npr. meriti tlaka Hg-pare. Zato je Knudsen svojo napravo imenoval "absolutni manometer" po podobnosti z "absolutnim elektrometrom". ki ga je leta 1855 opisal William Thomson (1824-1907), poznejši Lord Kelvin. Knudsen je meril navor zaradi prenosa gibalne količine od segretih molekul plina na eni strani do hladnejših molekul na drugi strani plošč. Vzporedno k segreti kovinski plošči je postavil gibljivo kovinsko ploščo kot ročico torzijske tehtnice za merjenje odbojne sile. Plošči sta bili zelo tanki, debeline 2,5 104 cm oziroma 0,01 cm. Zato je odsev premika plošče na majhnem zrcalu opazoval skozi teleskop. V Knudsenovih poskusih je bila razdalja med ploščama veliko manjša od povprečne proste poti molekul. Med izčrpavanjem plina odbojna sila med ploščama narašča obratno sorazmerno s tlakom do neke najvišje vrednosti, nato pa se manjša sorazmerno s tlakom. Podobne ugotovitve so objavili že Crookes in drugi leta 1875 in 1876. Vendar je Knudsen prvi izpeljal enostavno enačbo za sorazmernost odbojne sile in tlaka pri znanem korenu razmerja temperatur. Tako je lahko odčital velikost tlaka iz meritve odbojne sile med ploščama. Sestavil je več manometrov. Prvi je imel Cu-valj polmera 1.63 cm. najbolj priročni pa cev iz stekla debeline 0,41, širine 1,4 cm in višine^2.95 cm. Temperature je meril z Hg-termometrom. Črpal je z Gaedeovo I Ig-Črpalko do tlaka 4-5 10 3 mbar I U. Oz ali CO2, ki ga je obenem meril še z McLeodovim manometrom. Poljak Smoluchowski (1872-1917), profesor na univerzi v Lvovu. je nemudoma objavil teorijo toka razredčenega plina in novembra 1910 opisal delovanje Knud-senovega merilnika z Maxwellovo kinetično teorijo. Saul Dushman (1883-1954) je bil rojen v judovski družini v Rostovu v Rusiji. Leta 1892 se je družina odselila v Kanado. Študiral je v Torontu. kjer je leta 1912 tudi doktoriral iz fizikalne kemije. Nato je odšel k GE v Schenectady, kjer je vseskozi tesno sodeloval z Langmuirjem. Leta 1917 je postal državljan ZDA. Med letoma 1923-1925 je vodil raziskovanja v prvi GE tovarni žarnic "Edison Lamp Works" v Hamsonu. New Jersey. Od leta 1928 do upokojitve 1948 je bil pomočnik direktorja raziskovalnega laboratorija GE. Leta 1949 je izdal knjigo o znanstvenih temeljih vakuumske tehnike, ki je postala nepogrešljiva na svojem področju /27/. VAKUUMIST 20/2(2000) ISSN 0351-9716 Medtem ko je pohvalil Knudsenove meritve, je kritiziral njegovo teorijo, po kateri v ozkem pasu nad robom večji tlak zaradi višjih hitrosti molekul prevlada nad zmanjšanjem tlaka zaradi manjše proste poti ob oviri in tako skupni tlak naraste. Spor je nadaljeval starejšo polemiko Maxwella in Oskarja Emila Meyerja (1834-1909) z univerze v Breslau proti Irskima raziskovalcema Stoneyu iz Galwaya in Fitzgeraldu iz Dublina. Fitzgerald in Stoney sta trdila, da je odboj med loputama ra-diometra površinski pojav. Maxwell pa je pravilno domneval, podobno kot pozneje Knudsen. da "do tlaka zaradi neenakosti temperatur pride le blizu robov plošč, kjer drugi odvod temperature po prostornini ni enak nič" /29/. Poljski vilez Marian (Maryan) von Smolan Smoluchowski (1872-1917) |e bil roien v okoiici Dunaja, kjer je študiral pri Štefanu in leta 1894 promoviral. Nekaj časa se je izpopolnjeval v laboratorijih Gabriela Lippmanna v Parizu, Lorda Kelvina v Glasgowu in Emila Gabriela Warburga (1846-1931) v Berlinu. Poučeval je na avstrijskih univerzah. Med letoma 1898-1913 je bil profesor na univerzi v Lvovu, nato pa v Krakovu. na Koncu kot rektor. Leta 1898 |6 s povprečno prosto potjo v kinetični teoriji molekul pojasnil preskok temperature (in hitrosti) med površino plošče in plinom. Pojav sta odkrila August Adolf Kundt (1839-1894) in Warburg pri merjenju razredčenega plina postavljenega med plošči različnih temperatur na univerzi v Strassbourgu leta 1875 /31/. V letih 1905 in 1906 je Smoluchowski razvil Boltzmannov opis Brownovega gibanja sočasno in neodvisno od Einsteina v Bernu. Leta 1907 in 1908 je s statistično teorijo pojasnil opalescence Bil je med najpomembnejšimi zagovorniki Boltzman-novega opisa drugega zakona termodinamike. Umrl je v Krakovu med prvo svetovno vojno za epidemijo kolike. Slika 6: Eden izmed Knudsenovih manometrov na radiometrski po- Slika 7: Gaedov molvakuum-javizleta 1910 meter Smoluchowski je zapisal, da Knudsenov manometer ne daje absolutnih rezultatov, saj naj bi bila meritev pri majhnih temperaturnih razlikah med ploščama odvisna tudi od materiala plošče /30/. Vendar je bil Knudsenov referat o "absolutnem radiometru' s silo sorazmerno tlaku sprejet že na 1. Solvayskem kongresu med 30.10 in 3.11.1911 v Bruslju. Tam sta z avstrijskih univerz sodelovala le Einstein iz Prage in Fritz Hasenöhrl (1854-1915) z Dunaja, ne pa tudi Smoluchowski. Knudsenov manometer je leta 1934 izboljšal tudi Gaede, ki ga je imel najraje med vsemi merilniki /32/ Danes se ne uporablja več, razen v posebnih okoliščinah /33 4.3 Toplotna prevodnost pri merjenju tlaka Spor glede absolutne veljavnosti meritev Knudseno-vega manometra sta Knudsen in Smoluchowski nadaljevala in v plodni debati v naslednjem letu 1911 analizirala še delovanje manometra na toplotno prevodnost, ki ga danes imenujemo po Piraniju. Nista omenjala Štefanovih meritev z diatermometrorn, temveč predvsem meritve toplotne prevodnosti, ki sta jih opravila Kundt in Warburg leta 1875. Ugotovila sta, da do okoli 1 mbar toplotna prevodnost ni odvisna od tlaka, kar je bilo v skladu z Maxwetlovo napovedjo. Knudsen pa je raziskoval nižje tlake, pri katerih je povprečna prosta pot molekul plina veliko večja od velikosti posode /34/. Pri merjenju plina med ploščama različne temperature sta August Adolf Kundt (1839-1894) in Warburg odkrila temperaturni skok med površino plošče in plinom, ki ga ni bilo mogoče pojasniti drugače kot s kinetično teorijo molekul, ki jo je objavil Smoluchowski leta 1898 /35/. Piranijevemu izumu so botrovale nerodnosti pn delu z McLeodovimi merilniki pri Siemens & Halske v Berlinu. Tam je Pirani pri raziskovanju Ta-žarnic uporabljal okoli 50 mcLeodov. Vsak je vseboval okoli 2 kg Hg, zato je pogosto prihajalo do razbijanja in je bilo strupeno živo srebro razlito vsepovsod po tleh laboratorija. V stiski se je redoljubni Pirani že junija 1906 odločil za razvoj Slika 8: Marcello Pirani (1880-1968) 21 ISSN 0351-9716 VAKUUMIST 20/2(2000) naprave za posredno določanje tlaka v vakuumskih posodah z merjenjem toplotne prevodnosti plina. Sprememba električne upornosti segretega vodnika v vakuumu je merila toploto, izgubljeno s prevajanjem skozi plin. Tako je dobil mero za tlak. Nekaj mesecev pred Piranijem sta W. Voege v Hamburgu in pozneje Rohn razvila podobne manometre z uporabo termo-člena ali termistorja /36/, ki so marsikje nadomestili McLeoda /37/. V tridesetih letih so razvili še drugačne merilnike tlaka preko toplotne prevodnosti v plinu. Nekateri so uporabljali bimetalni termometer, drugi pa so merili hitrost izparevanja v Dewarjevi posodi /38/. 4.4 Mehanski manometer Leta 1929 sta Američana A.R. Olsen m L.L. Hursi opisala manometer na kapacitanco, s katerim sta lahko merila tlake med 10 in 104 mbar. S tem sta kronala stoletje razvoja neposrednih merilnikov tlaka, s katerimi je Boyle najprej opazoval stolp kapljevine, McLeod pa je pozneje meril tlake in prostornine pri povišanem tlaku. Olsenovemu in Hurstovemu podobne mehanske manometre sta sestavila že Bourdon in Lorenz leta 1917, ki sta z upogibom cevi merila tlake od 1 bar do 30 mbar. 2 mehanskimi manometri na membrano so merili tlake tudi do 0,1 mbar /39/. 4.5 lonizacijski merilniki na vročo katodo Merilniki nizkih llakov so pred prvo svetovno vojno zaostajali za dosežki črpalk. Uporabni manometri so bili le McLeodov, Knudsenov in Langmuir-Dushmanov z vrtljivim valjem /40/. Zadnja dva sta bila zapletena, počasna in nista merila dovolj nizkih tlakov. Zalo so iskali boljše rešitve. Šele izum ionizacijskega merilnika na vročo katodo je omogočil razvoj sodobnih vakuumskih manometrov. O. von Baeyer je leta 1909 na univerzi v Berlinu z nadaljevanjem Lenardovega raziskovanja počasnih elektronov iz segrete Wehnel-tove oksidne katode pokazal, da je triodo mogoče uporabiti kot manometer v vakuumu. Za izumitelja ioni-zacijskega merilnika na vročo katodo imamo O.E. Buckleya, ki je leta 1916 pri Ameriški telefonski in telegrafski družbi meril podtlak s pogostostjo ionizacij na vroči triodi. Tri Pt-elektrode, zataljene v 6 cm dolgo stekleno elektronko, je uporabljal za katodo, anodo in zbiralec pozitivnih ionov. V popolnem vakuumu elektroni letijo od katode k anodi, tako da tok ne teče na zbiralnik. V plinu pa elektroni s trki ustvarjajo pozitivne ione. Ti letijo proti zbiralniku, ki je negativen glede na katodo. Buckley je meril od tlaka odvisno razmerje med kolektorskim in anodnim tokom na območju med 10"2 mbar in 5-10"4 mbar. Rezultate so potrdile vzporedne meritve z McLeodovim in Knudsenovim manometrom. Podobno razmerje kot v zraku je izmeril tudi v H2 in Hg. Ker v triodi ni bilo premičnih delov, vibracije niso motile meritev, lonizacijski merilnik je bil tudi mnogo cenejši, hitrejši in enostavnejši od svojih predhodnikov, saj je tlak določala meritev na galvanometru. Z ionizacijskim merilnikom je bilo mogoče meriti tudi tlak par kovin. nasprotno od starejših merilnikov, možne pa so bile tudi miniaturne izvedbe. Buckleyev merilnik se je uporabljal do srede 20. stoletja za meritve tlakov do 10"8 mbar in manj, ki jih je dosegel npr. P.A. Anderson v Washingtonu leta 1935 pri merjenju kontaktne napetosti med Ba in W po Kelvinovi metodi /41/. Pri nižjih tlakih so meritev motili mehki rentgenski žarki, ki nastajajo zaradi obstreljevanja anode z elektroni in povzročajo stalni tlak okoli 10"8 mbar /42/. Zanje so vedeli proizvajalci katodnih elektronk, ne pa njim sorodni raziskovalci vakuumske tehnologije pred letom 1947. Neodvisnost preostalega toka od tlaka sta sicer opisala že E.K. Jaycox in H.W. Weinhart leta 1931 ter Wayne B. Nottingham z MIT 6 let pozneje, vendar njihovih meritev niso uporabili za novo obliko ionizacijskega manometra. Zaradi neodvisnosti preostalega toka od tlaka pod 108 mbar tam ni veljala linearna odvisnost toka ionov od tlaka pri dani emisiji elektronov, ki jo je Dushman izmeril med 10'? in 4-10 mbar /43/. Problem je bil jasno zastavljen v Nottinghamovem referatu na 7. konferenci fizikalne elektronike v ZDA leta 1947. Ni bilo treba več dolgo čakati na rešitev, ki jo je Denis Alpert iz Westinghousovih raziskovalnih laboratorijev predstavil leta 1950 na MIT. Namesto valjaste plošče v osi črpalke je uporabil ionski zbiralnik iz tankega vodnika. Tako je močno znižal pretok mehkih rentgenskih žarkov iz mrežice. Z zmanjšanjem površine ionskega zbiralnika je lahko meril do 10* mbar, kolikor je še meril tlak zaradi preostalega toka zaradi rentgenskih žarkov na tanki vodnik. Paul Aveling Redhead je bil rojen v Angliji leta 1924 in je dvajsetleten končal študij fizike v Cambridgeu. Do leta 1947 je raziskoval mikrovalovne katodne elektronke 1% Britansko ministrstvo za mornarico, nato pa je odšel k Nacionalnemu raziskovalnemu svetu v Kanado. Ena od pomanjkljivosti ionizacijskih manometrov je bila, da so na kolektorju lovili ione plina in tako nižali tlak, ki naj bi ga merili. Alpert je problem izrabil za izboljšavo Črpalke. Obenem je predložil uporabo povsem kovinskih zaklopk za izolacijo sistema od Črpalk, uporabljenih pri višjih tlakih, in uporabo ionizacijskega merilnika za glavno črpalko pri nizkih tlakih. S tem je dotlej samostojen razvoj črpalk in merilnikov po treh stoletjih združil v enotno napravo. Alpertovo odkritje je pokazalo, da so že leta 1931 dosegali 10*9 mbar, čeprav tako nizkega tlaka niso znali izmeriti /44/. Alpertove ideje so razvijali v črpalkah s pastmi, ki so molekule plina lovile na površine znotraj sistema, ne da bi jih odstranjevali. Izboljšave so kmalu znižale mejo vakuuma od 10*8 na 10~11 mbar. npr. v Marcello Pirani (1880-1968) je bil rojen v Berlinu staršem italijanskega rodu. Po študiju na tehnični univerzi v Berlinu se je tam pridružil Nemškemu fizikalnemu društvu, ki so ga vodili Max PlancK in drugi. Po doktoratu se je oktobra 1904 zaposlil pri tovarni žarnic Siemens&Halske v Berlinu. Od leta 1918 je bil tudi profesor na Tehnični univerzi v Berlinu in po ustanovitvi Osrama leta 1919 vodja njegovih raziskovalnih laboratorijev. Okoli leta 1930 je namesto žarnic začel uporabljati razelektritve v razredčenih plinih za razsvetljavo. Leta 1930 je že proizvajal svetilke z 70% izkoristkom. naslednje leto pa je začel prodajo svetilk z Na-paro in nato fluorescenčnih svetilk. Leta 1936 je Pirani zaradi nasprotovanja nacističnim oblastem odšel v Anglijo h General Electric Co. v Wembley, kjer so že leta 1923 raziskovali njegov manometer. Leta 1953 se je vrnil v München in dve leti pozneje k Osramu v Berlin. 22 VAKUUMIST 20/2(2000) ISSN 0351-9716 Slika 9: Prvotna oblika Bayard-AlperJove ionizacijske črpalke z vlaknom A, mrežico B in kolektorjem C (Redhead, n.d.. 1984, str. 34) Redheadovem moduliranem merilniku iz leta 1960 in "ekstractorju" iz leta 1966. 4.6 lonizacijski merilniki na hladno katodo Napravo je izumil F.M. Penning leta 1937 pri podjetju Philips. V medsebojno pravokotnem električnem in magnetnem polju je dobil razelektritev, imenovano po Angležu Johnu Edwardu Towsendu (1868-1957). katere tok je bil pogosto nelinearna funkcija tlaka. Pen-ningov manometer je meril do 106 mbar, izboljšave po 2. svetovni vojni pa delujejo do 10'12 mbar /45/. Enostavne merilne naprave te vrste so veliko uporabljali, saj so nasprotno od McLeoda hitro dajale nepre- Slika 10: Shema Penningovega iomzacijskega merilnika s hladno katodo kinjene rezultate, dobro vidne tudi z razdalje. Zaradi nelinearnosti in občasnih napak Penningov merilnik ni uporaben pri zelo natančnih meritvah. V industriji ga uporabljamo za tlake med 10*2 in 10*7 mbar. Za potrebe projekta Manhattan za izdelavo atomske bombe med 2. svetovno vojno so Backus in sodelavci v ZDA razvijali ionizacijske merilnike na hladno katodo Leta 1943 ali 1944 so izumili tudi iskalnik razpok v vakuumskem sistemu z masnim spektrometrom, ki je prišel v prodajo konec vojne. V petdesetih letih so dognali, da je mogoče uporabiti križanje polj za odpravo pomanjkljivosti Penningovega manometra s spremembo oblike katode za izboljšanje lovljenja elektronov. katodo so lahko mer zboljšanj manometri na hladno i do 10 mbar. Tabela 3: Časovni razvoj naprav za merjenje tlaka v vakuumu do srede 20. stoletja leto izumitelj vrsta merilnika in merjena količina merilno območje pred 1660 Boyle neposredni, kapljevinski 1 bar ¦ 0.1 mbar 1874 McLeod kompresijski 102 mbar-10"7 mbar 1897 Sutherland viskoznostni na torzijsko tehtnico 1 mbar - 104 mbar 1906 Hogg viskoznostni, na torzijsko tehtnico 1906 Pirani toplotna prevodnost 1 bar-1 O*4 mbar 1906 Voege toplotna prevodnost, s termočlenom 1 bar - 10"d mbar 1 909 von Baeyer ionizacijski na vročo katodo ' 1910 Knudsen prenos gibalne količine 10 mbar • 103 mbar 1913 Langmuir viskoznostni, na nihajoče vlakno 1 mbar -10"4 mbar 1917 Lorenz. Bourdon neposredni, mehanski 1 bar - 30 mbar 1929 Olsen, Hurst neposredni, mehanski, na kapacitanco 10 mbar - 10 moar 1937 Penning ionizacijski, na hladno katodo 10"3 mbar-106 mbar 1946 Downing, Meilen ionizacijski na hladno katodo, radioaktivnost 0.3 bar 5-10*4 mbar 1950 Bayard, Alpert ionizacijski, na vročo kalodo lO^mbar -!>10*,2mbar 23 ISSN 0351-9716 VAKUUMIST 20/2(2000) 5 SKLEP Razvoj merilne tehnike je važen del zgodovine vsake znanosti, saj spodbuja njen razvoj in se z njim prepleta. Kratek sprehod skozi preteklost vakuummetrov nam je približal medsebojne vplive med vakuumskimi Črpalkami in merilniki ustvarjenega tlaka. 6 LITERATURA /1/ M.H. Hablanian. Comments on the history of vacuum pumps (v zborniku Theodore E Madey in William C. Brown (uf.)). History ot Vacuum Science and Technology, American Institute ol Physics. New York 1984, str. 18 /2/ Madey, n.d., 1984. str. 9 /3/ 66 cm. Pravilen rezultat bi moral biti višji /41 Fathomov, okoli 1 km. Hrib ima nadmorsko višino 1465 m /5/ 1,1 mm (M.J. Sparnaay, Adventures in vacuums. North-Holland 1992 str. 15 in 17; EM Kljaus. IB. Pogrebissckii. U.I. Frankfurt. Pascal. Nauka, Moskva 1971. str 402: Boris Tarasov. Paskal. Molodaja gvardila. Moskva 1979. str. 128-129) /6/ 4 milijone ton (Pascal. Recit de la Grande Experience... Poročilo o velikem poskusu z ravnovesjem tekočin, zamišljenim po g. B.P za izdelavo traktata, ki ga je obljubil v svojem povzetku o praznem, in opravljenem po g. P.P. na eni najvišjih planin v Auvergnu. 1648; S.G. Gindikin, Rasskazi o lizikah i matematikah. Nauka. Moskva 1985. sit 130-1311 /7/ Jean Bernhardt, La question du vide criez Hobbes. Rev Hist.Sci. XLVI/2-3 (1993) str. 227; Tarasov, n d., 1979. str. 330 /8/ Sparnaay, n.d.. 1992. str. 39-40, U Frankfourt in A. Frenk, Christiaan Huygens. Mir. Moskva 1976. str 98 /9/ Nichols, n.d.. 1999, sir. 22 in slika za stranjo 86 /10/ Boyle. New Experiments Physico-Mechanical, Touching the Spring ol the Air. Made, tor the Most Part in a Pneumatic Engine. Oxford 1660 /11/ Nichols, n.d.. 1999. str. 26-27 /12/ Richard Nichols, Robert Hooke and the Royal Society, The Book Guild Ltd. Sussex 1999, str 1. 5. 9 in 22; A.N. Bogoljubov. Robert Hooke. Nauka, Moskva 1984. str. 47.52. 54 In 229 /13/ Redhead. The ultimate vacuum, Vacuum 53 (1999) str 137-138 /14/ Redhead. The measurement of vacuum pressures, v zborniku Madey (ur.), n.d.. 1984, str. 31 /15/ Nichols, n.d.. 1999, Str 60 /16/ Latinsko Boylovo delo Experimentorum novorum physico-mechanicorum continuatio secunda. Geneve. Tournes. 1682 je Wilde popisal v knjižnici Liceja v Ljubljani letü 1803. danes pa jo hranijo NUK pod sign. 8340. vezano s šestimi deli drugih avtorjev /17/ Elementary treatise of phyisic. experimental and apilled, for the use of.college and schools, translated and edited from Ganol's, Elements de physique. New York 1886. str 159, pogl. 186 /18/ E.A. Marland, Herbert McLeod. Vacuum 23. No. 5. sir. 171-174; Heinrich Kayser (1853-1940). Handbuch der Spectro-skopie. Leipzig 1900, vol. 1. str. 204 /19/ Robert Fnedei in Paul Israel. Edison s Electric Light. Rutgers University Press, New Brunswich. New Yersey. 1986, str. 61-62 /20/ Günter Reich. Wolfgang Gaede. v Redhead (ur.), Vacuum Science and Technology, Pioners of the 20"* Century, History ot vacuum science and technology. Vol. 2, AIP Press. 1994, str S3 /21/ A. Miillner. Die Realistichen Discipline in Laibacher Jesuiten Collegium. Argo IX (1901) str 171 /22/ Učiteljski tovariš. 1870, str. 317 /23/ Kersnikov popis iz leta 1847, Zgodovinski muzej Ljubljana akc. fond 1. Arh. enota 76; Heinrich Mitteis (1822-1878). Inventarium der Instrumente. Apparate, Sonstigen Unterrichtsbehelfe und Einrichtungsstücke des physikalischen Kabinets an k.k.Gymnasium in Laibach mit Ende des 2 Semesters 1866. Zgodovinski muzej Ljubljana, akc fond I. Arh enota 49 /24/ Penning, High vacuum gauges. Philips Tech.Rev 2 (1937) Str. 202-203 /25/ Robert K. DeKosky. William Crookes and the Guest for Absolute Vacuum in the 1870s. v Madey. n.rj.. 1984. sir 97-98 /26/ William Sutherland (1859-1912). Phil Mag. 42 (1896) str 373-391 in 476-492 ter 43 (1897) str 83; Brush m Event. Maxwell Osborne Reynolds and the Radiometer. HSPS 1 (1969) str. 124; I.Langmuir. J.Am.Chem.Soc 35 (1913) sir 107 in PhysRev. I (1913) str. 337; Saul Dushman. Phys Rev 5(1915) str 212 /27/ J.M. Latferty. Saul Dushman, v Redhead (ur). n.d., 1994. str 34-41 /28/ Redhead, n.d . 1984. str.32; W Steckelmacher. Vacuum 23 (1973) str.165-169; J K Fremery. J Vac Sei Technolog 9 (1972) str.108; J.W. Beams. DM Spitzer. J P Wide. Rev Sei Instrum. 33 (1962) str. 151 /29/ Georg Johnston Stoney (1826-1911). Sc Trans. Roy. Dublin Soc (2) 1 (1878) sir. 39; Georg Francis Fitzgerald (1851-1901). Phil. Mag. (5) 7 (1879) str. 15; Maxwell. On stresses m rarified gases arising from inequalities in temperature Phil Trans 170(1879) str.332. Knudsen.n.d.. 1910. str. 810-811 /30/ Smoluchowski. Ann. Phys. 32 (1910) sir 182-184 35(1911) sir 1002 /31/ Kundt in Warburg, Ann Phys 155 (1875) str 337-366 in 156 (1875) str. 177-211. Smoluchowski, Wien Ber 107 (1898) str 304 in 108 (1899) str. 14. Einstein, Mairan von Smoluchowski. Naturwiss. 5 (1917) str 737 Ponatis v Sobranie naučnih trudov, IV. Nauka, Moskva 1967. str. 36-37 /32/ Gaede.Z.techn.Phys.15(1934)664;Reich.nd.1994.str 53 /33/ Redhead, n d. 1984. s». 32 /34/ Ann. Phys 33 (1910) str 1435 in 1559; 34 (1911) str. 182-184. 593 in 823. 35 (1911) str. 389 in 983; 36 (1911) str 871; 44 (1914) str.525.46(1915)str 641; 83 (1927)str 385: H Adam in Steckelmacher v Vacuums science and technology, n.d.. 1994. str. 76 /35/ Einstein, n.d . 1917. str.737 /36/ Pirani. Selbstzeigendes Vakuum-Messmstrument. Verh. d. D. Phys. Ges. 8 (1906) str 686; W Voege. Ein neues Vakuummeter. Phys. Z 7 (1906) 498-500: Redhead, n.d.. 1984. 32 /37/ NR. Campbell. B.P. Dudding in J.W. Ryde (GE Wembley. Anglija). A substitute for McLeods gauge. Nature 112 (3 11.1923) sir. 651; Marland. n.d.. str. 171. /38/ Penning, n.d., 1937. str. 202-203 /39/ AR Olsen in LL Hurst. J. Am. Chem. Soc 51 (1929) str. 2378; Redhead, n.d.. 1984. str 33 /40/ Redhead, n.d.. 1999. sir. 143 /41/ O. von Saeyer. Über langsame Kathodenstrahlen. Phys Z 10 (1909) str 168 ; O.E. Buckley. An ionization manometer. Proc Nat Acad. Sei. 2 (1916) str. 683-685. Paul A. Anderson The Contact Difference of Potential Between Tungsten and Barium The External Work Function of Barium. PhysRev. 47 (1935) Str 960: Redhead, n.d . 1984. str. 33 /42/ H.A Steinherz in Redhead. Ultrahigh vacuum. Sei. Am. (March 1962) str. 2. ponatis v Madey. n.d.. 1984. str. 146 /43/ E.K. Jaycox in H.W. Weinharl, Rev.Sci Instrum 2 (1931) Str 401; WS. Nottingham. J. App. Phys. 8 (1937) str. 762; Saul Dushman, Phys. Rev. 17 (1921) str. 7 /44/ Steinherz in Redhead, n.d.. 1994. str 148 /45/ Redhead, n d . 1994. str 33 24