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Vakuum - Grundlagen & Begriffsdefinition

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Das lateinische Wort für Vakuum lautet "vakus". Es lässt sich ohne Weiteres mit "leer" (ohne Materie) übersetzen. Im Allgemeinen bezeichnet der Begriff Vakuum einen luftleeren Raum. Sobald es etwas spezieller wird, handelt es sich um einen Raum, in dem der Gasdruck grundsätzlich niedriger ist, als der atmosphärische Druck in Meeresspiegelhöhe. Dabei gilt: Je weniger Atome sich innerhalb eines begrenzten Raumes befinden, umso reiner ist das Vakuum, wobei es auf der Erde mit den bisher vorhandenen technischen Mitteln unmöglich ist, ein absolut reines, 100%iges Vakuum zu erzeugen.

Um ein Vakuum zu erzeugen, muss Gas aus einem definierten Volumen entfernt werden. Im Alltag kennt man ein Vakuum beispielsweise von Vakuumverpackungen, Glühlampen, Sprühdosen oder Bildröhren.

Begriffsklärung Vakuum

Auch die klassische Physik und Techniker verwenden den Begriff "Vakuum" immer dann, wenn innerhalb eines bestimmten Volumens deutlich weniger Druck, als er in der Atmosphäre bei Normalbedingungen vorhanden ist, vorliegt. Beim Auspumpen eines Raumes, einer Verpackung oder eines Gefäßes baut sich die mechanische Belastung infolge des äußeren Luftdrucks solange auf, bis das sogenannte Grobvakuum erreicht ist. Sobald der Absolutdruck extrem niedrig ist, wird er als Hochvakuum bezeichnet.

Druck, Luftdruck, Vakuum
Bezeichnungen für verschiedene Drücke

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Charakterisierung verschiedener Druckbereiche anhand von Beispielen

Technische Vakua lassen sich in verschiedenen Qualitäten herstellen. Das erzeugte Vakuum wird immer nach der jeweils verbliebenen Restmenge Materie im begrenzten Raum definiert. Die Angabe des Drucks erfolgt gemäß Norm entweder in Pascal (Pa) oder in Millibar (mbar).

Vakuum Qalitäten

Messgeräte zur Bestimmung des Gasdruckes innerhalb eines Vakuums heißen Vakuummeter.

Anwendung der unterschiedlichen Vakuum-Qualitäten

  • Unterdruck: Staubsauger
  • Grobvakuum: Glühlampe, Vakuumverpackung, Ansaugeinheit eines Motors
  • Feinvakuum: Präzisionspendeluhr, Niederdruck-Gasentladungslampe
  • Hochvakuum: Elektronenmikroskop, Teilchenbeschleuniger
  • Ultrahochvakuum: manche Anlagen der Halbleiterindustrie, erdnaher Weltraum
  • extremes Hochvakuum: Weltraum
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2009 Maschinenbau-Wissen.de
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