莱宝真空泵维修包，真空英雄丨与爱因斯坦合作，受纳粹迫害，这些真空泵都是他发明的

投稿用户 • 2022年7月28日 am5:22 • 营销推广 • 阅读 181

分子泵，旋片泵，扩散泵，气体镇流器…从事真空行业，我们每天都要和它们打交道。如果你了解真空泵的历史，就知道这些设备出自一人之手。今天我们就来认识这位被称为“真空英雄”的科学家——沃尔夫冈·盖德。

人物介绍 PROFILE

沃尔夫冈·盖德

Wolfgang Gaede

生于1878年5月25日

学生时代在德国弗莱堡大学学习医学和物理学；1901年，他以论文《关于金属比热随温度的变化》获得物理学博士学位；

1909年，沃尔夫冈通过撰写他的毕业论文《关于气体的外部摩擦》，向获得教授职位迈出了关键一步；

1913年，沃尔夫冈·盖德成为弗莱堡大学的副教授；

1919年，沃尔夫冈·盖德成为德国Karlsruhe技术大学教授。

从1905年开始，盖德便在真空领域做出突出贡献。那一年盖德发明了水银高真空泵，这些水银泵在当时被量产并广泛用于电灯和真空管行业，产生的真空度在10托至0.05毫托之间，即1330Pa~0.006Pa。

1908年至1913年间，盖德继续创新真空泵，并申请了多项专利，发明了扩散泵与旋片真空泵。他们的出现对于电子产业至关重要，利用真空泵生产的电子管推动了无线电、长途电话网络和早期计算机的发展。

◆ 盖德发明的旋片真空泵结构图

◆ 盖德旋片真空泵专利于1909年1月3日获得授权，原始专利照片现藏于科隆Gaede档案馆

不过盖德最著名的发明不是扩散泵，而是牵引分子泵。盖德以气体外摩擦作用原理为理论基础，利用快速旋转的风扇将气体分子“撞击”到排气口，于1913年发明了牵引分子泵（drag molecular pump，DMP），其具有启动时间短、抽大气体分子比抽小气体分子快等一系列优点，其结构如下图所示。

牵引转子直径为50mm，转速为12000r/min，转子上开有8条尺寸不等的牵引槽。当前级压力为1300Pa时，泵的极限压力为4×10-3Pa，抽速约为1.5L/s。

1958 年，Willi Becker在盖德牵引分子泵的基础上，研发了涡轮分子泵。从制造半导体芯片到表面研究，现代涡轮分子泵在许多行业中发挥着关键作用，而盖德的发明则是涡轮分子泵的基石。

◆ 盖德发明牵引分子泵

直到第一次世界大战之前，数十台这样的高真空泵被制造并用于著名的实验室，如柏林的 Kaiser-Wilhelm研究所，当时的学术主任就是大名鼎鼎的阿尔伯特·爱因斯坦。这些真空泵至今仍存在，在奥斯陆的挪威科技博物馆（Teknisk Museum）展出。

盖德的另一项著名发明是气体镇流器，它对于前级真空泵的运行至关重要。通过去除冷凝蒸汽，气镇可以确保泵体达到所需真空度。

盖德的许多真空泵和创新产品都是与Leybold莱宝真空合作制造的。这种合作从1905年一直持续到1945年盖德去世。

◆ 与莱宝合作制造的真空泵

1933年纳粹夺取政权后，盖德开始与政权发生冲突。纳粹对盖德所获得的奖品和荣誉表示怀疑。1934年，盖德的两名实验室助理向盖世太保谴责他在实验室中雇用犹太人和共产主义者，并透露盖德指责纳粹政权迫使像阿尔伯特·爱因斯坦这样的伟大科学家离开德国。这些事件迫使盖德离开他的工作岗位，“自愿”退休。

但是这并不能阻挡盖德的研究，他在私人实验室中进行真空泵的开发，卡尔斯鲁厄和慕尼黑都有他的实验室。他担任了Leybold的开发主管，在真空行业继续发光发热。

1945年6月14日，沃尔夫冈·盖德死于白喉病。他的葬礼由量子物理学的创始人之一阿诺德·索末菲（Arnold Sommerfeld）主持。盖德死后，Leybold首席执行官建立了GAEDE基金会，由Leybold赞助，此奖项在科隆每年颁发一次，授予在真空物理和技术、薄膜、表面物理、应用工艺工程、固态电子学的材料和工艺以及纳米结构科学和技术等方面做出杰出贡献的学者。

此外，盖德的生活与工作档案也由Leybold保管，记录了他与真空的点点滴滴。

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