# Pompe à vide rotative à mercure > Vider les lampes avec un tambour tournant dans le mercure - Date: 1893 - Époque: Âge électrique - Domaine: [Outils & fabrication](https://lastcodex.org/fr/domains/tools/) - Palier: V (Âge électrique) - Difficulté: 4/5 - URL: https://lastcodex.org/fr/inventions/rotary-mercury-vacuum-pump/ Une pompe à vide rotative à mercure vide lampes et tubes électroniques grâce à une pièce tournante où le mercure sert de piston liquide. Dans la pompe de Wolfgang Gaede, en 1905, chaque chambre courbe d'un tambour aspire le gaz du récipient en sortant du mercure puis, en y redescendant, le refoule dans le carter, d'où une seconde pompe l'extrait. F. Schulze-Berge avait décrit en 1893 une pompe rotative à mercure qu'on pouvait entraîner mécaniquement ; celle de Gaede fut fabriquée en grand nombre pour les industries des lampes et des tubes. ![Pompe à vide rotative à mercure · Vider les lampes avec un tambour tournant dans le mercure](https://lastcodex.org/_astro/plate.8DVGgJ4j_Z7k1Tt.webp) ## Légende 1. Carter métallique à moitié rempli de mercure 2. Tambour divisé en chambres courbes 3. Raccord au récipient à vider 4. Sortie vers la pompe préliminaire 5. Poulie entraînée par un moteur ## Ce que c'est Une pompe à vide retire le gaz d'un récipient fermé. Vers 1900, les fabricants de [lampes électriques](/fr/inventions/light-bulb/), de tubes à rayons X et de [tubes électroniques](/fr/inventions/vacuum-tube/) avaient besoin de pressions bien plus basses que celles qu'atteint une [pompe à piston](/fr/inventions/piston-pump/), car l'air resté dans une ampoule abîme un filament chaud. Les meilleures pompes de l'époque remplaçaient le piston solide par un piston liquide de mercure. Les pompes rotatives ont rendu ce principe continu. Dans la forme que Wolfgang Gaede présente en 1905, un tambour divisé en chambres courbes tourne lentement dans un carter métallique fermé, rempli de mercure à peu près à moitié. Un moteur électrique l'entraîne : personne n'a à la manœuvrer à la main. ## Comment ça marche La pompe travaille par étages. Une pompe préliminaire séparée abaisse d'abord la pression dans le carter. La pompe rotative tire ensuite le gaz restant du récipient et le refoule dans cette atmosphère déjà raréfiée, d'où la pompe préliminaire l'évacue. ![Coupe de la pompe vue de trois quarts : un carter métallique rond sur un pied, la paroi avant retirée pour montrer un tambour à trois chambres courbes tournant sur un arbre horizontal, plongé dans le mercure jusqu'un peu au-dessus du moyeu, d'où émerge au centre l'embouchure du tuyau d'aspiration](https://lastcodex.org/_astro/v2.DsOyRIaM_ZVNGIr.webp) _Chaque chambre du tambour s'ouvre vers le récipient au-dessus du mercure, puis plonge dedans et se vide._ Pendant que le tambour tourne, le mercure garde son niveau et les chambres le traversent. Du côté où une chambre sort du mercure, l'espace libre en elle grandit, et le gaz du récipient y entre par le tuyau d'aspiration, qui débouche dans le tambour au-dessus du mercure. De l'autre côté, la chambre redescend : le mercure y monte comme un piston et refoule le gaz dans le carter, d'où la pompe préliminaire l'extrait. L'ouverture de la chambre plonge ensuite sous le mercure et se ferme. Chaque tour emporte un peu du gaz du récipient, et la pression y baisse pas à pas. La même idée fonctionnait dans des pompes à mercure plus anciennes, où une colonne de mercure remplaçait le piston solide d'une pompe mécanique et se levait et s'abaissait à la main. Faire tourner les chambres à travers le mercure a rendu le cycle continu, et un moteur pouvait l'entraîner. ## Comment faire ![Un gobelet de verre tenu à l'envers et enfoncé dans une bassine d'eau, l'eau montée en partie à l'intérieur sous une poche d'air prisonnière, et un second gobelet incliné qui laisse échapper une bulle par son bord](https://lastcodex.org/_astro/v1.BjsOJCz-_1kuI7o.webp) _Enfoncé dans l'eau, un verre retourné emprisonne une poche d'air ; incliné, il la libère, comme le fait chaque chambre du tambour._ Deux maquettes simples, avec de l'eau et du carton, en montrent le cycle. **Emprisonner une poche d'air.** Remplissez d'eau une grande bassine. Tenez un gobelet transparent à l'envers et enfoncez-le bien droit : l'air ne peut pas sortir et l'eau ne monte que d'un peu dans le verre, retenue par la poche emprisonnée. Inclinez lentement le gobelet sous l'eau jusqu'à ce que son bord se soulève d'un côté : la poche s'en va en une grosse bulle et l'eau remplit le verre. Dans la pompe, la surface du mercure ferme ainsi chaque chambre, puis la remplit. **Faire tourner le cycle.** Tracez sur un carton rigide un cercle d'environ 20 cm de diamètre pour le carter et coloriez en bleu sa moitié basse jusqu'à une ligne horizontale : c'est le niveau du liquide. Marquez un petit carré en haut du cercle pour la sortie vers la pompe préliminaire. Découpez dans un second carton un disque d'environ 16 cm de diamètre et dessinez-y trois chambres courbes comme les pales d'un ventilateur. Fixez le disque au centre du cercle avec une attache parisienne. Tournez-le lentement et suivez une chambre : quand elle sort du bleu, sa partie au-dessus du liquide grandit, et c'est alors que la chambre aspire le gaz du récipient. Quand elle redescend de l'autre côté, le liquide y monte et cette partie rétrécit, et c'est alors que le gaz est refoulé dans le carter. ## Histoire et évolution ![Une pompe à mercure des années 1880 sur un bâti de bois : un long tube de verre vertical surmonté d'un entonnoir, une branche latérale menant à une ampoule de lampe et, en bas, une cuvette où se rassemble le mercure qui tombe](https://lastcodex.org/_astro/v3.lcHGHKw__ZWA3Vd.webp) _Dans une pompe de Sprengel, des gouttes de mercure qui tombent dans un tube emportent le gaz ; c'était la pompe des fabricants de lampes avant les pompes rotatives._ En 1722, Emanuel Swedenborg décrit une pompe où une colonne de mercure, levée et abaissée, remplace le piston solide d'une pompe à air mécanique. En 1855, Heinrich Geissler, de Bonn, construit une pompe faite de deux récipients de verre reliés par un tube de caoutchouc ; décrite pour la première fois en 1858, elle surpasse toutes les pompes à mercure antérieures en simplicité et en efficacité. En 1865, Hermann Sprengel présente une pompe où des gouttes de mercure tombant dans un étroit tube de verre emprisonnent chacune un peu de gaz et l'emportent. En 1879, le laboratoire d'Edison à Menlo Park combine des pompes de Geissler et de Sprengel pour vider ses ampoules et mesure la pression avec une jauge de McLeod. Ces pompes sont lentes et manœuvrées à la main. En 1893, F. Schulze-Berge décrit une pompe rotative à mercure dans les Annalen de Wiedemann, et Nature en rend compte en novembre : un tube en anneau partiellement rempli de mercure tourne dans un plan incliné, et le mercure, servant de piston, aspire le gaz du récipient et le chasse vers une pompe auxiliaire. Elle peut être entraînée mécaniquement, et il en construit une plus grande pour l'industrie. Wolfgang Gaede, assistant à l'université de Fribourg-en-Brisgau, étudie l'effet Volta dans le vide et constate que les pompes de son temps ne descendent pas assez bas en pression. En 1905, il présente sa pompe à air rotative à mercure au congrès des naturalistes et médecins allemands à Merano, où elle fait sensation. L'historien Franz Wolf écrit qu'elle n'apportait, comme sa pompe à huile, que des perfectionnements de principes déjà connus de la pompe à piston. La pompe peut être entraînée par un moteur et elle est fabriquée en grand nombre pour les industries des lampes et des tubes électroniques. À partir de 1906, Gaede travaille avec la maison E. Leybold's Nachfolger de Cologne. Sa pompe rotative à huile de 1907 est surtout conçue pour servir de pompe préliminaire à la pompe à mercure. Il présente ensuite la pompe moléculaire en 1912, qui entraîne les molécules de gaz le long d'un cylindre tournant très vite, puis la pompe à diffusion de mercure, sans pièce mobile. Toutes deux atteignent des pressions bien plus basses que la pompe rotative à mercure. ## Repères clés - Forme rotative décrite: 1893, F. Schulze-Berge, dans les Annalen de Wiedemann - Pompe à tambour de Gaede présentée: 1905, congrès des naturalistes et médecins allemands à Merano - Entraînement: Moteur électrique, qui fait tourner le tambour sans arrêt - Principaux utilisateurs: Fabricants de lampes électriques et de tubes électroniques - Pompe préliminaire: Nécessaire pour évacuer le gaz refoulé ; la pompe rotative à huile de Gaede (1907) fut surtout conçue pour cela ## Nécessite - [Pompe à piston](https://lastcodex.org/fr/inventions/piston-pump/): L'eau montée par piston et clapets (v. 270 av. J.-C.) - [Moteur électrique](https://lastcodex.org/fr/inventions/electric-motor/): Le courant changé en rotation (1834) - [Extraction du mercure](https://lastcodex.org/fr/inventions/mercury-extraction/): Tirer le vif-argent du cinabre (v. 315 av. J.-C.) ## Sources - [Gaede, Wolfgang (NDB 6, 1964, entry by Franz Wolf)](https://www.deutsche-biographie.de/sfz19730.html), Neue Deutsche Biographie, Historische Kommission bei der Bayerischen Akademie der Wissenschaften - [P. A. Redhead, History of vacuum devices, CAS CERN Accelerator School: Vacuum Technology (1999), pp. 281–290](https://doi.org/10.5170/CERN-1999-005.281), CERN - [Our founders: Wolfgang Max Paul Gaede](https://www.leybold.com/en/about-us/history/our-founders), Leybold GmbH - [Gaede type rotary mercury pump, 1916–1926 (1926-281)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co3132/gaede-type-rotary-mercury-pump), Science Museum Group - [Sectioned rotor for Gaede rotary mercury pump (1926-690)](https://collection.sciencemuseumgroup.org.uk/objects/co3137/sectioned-rotor-for-gaede-rotary-mercury-pump), Science Museum Group - [Notes (Schulze-Berge's rotary mercury air-pump, after Wiedemann's Annalen), Nature 49, 16 November 1893, p. 65](https://dbc.wroc.pl/Content/17086/PDF/19209.pdf), Nature, scanned by the Lower Silesian Digital Library (Dolnośląska Biblioteka Cyfrowa) - [Pump: air-pumps, mercurial (1911 Encyclopædia Britannica)](https://en.wikisource.org/wiki/1911_Encyclop%C3%A6dia_Britannica/Pump), Encyclopædia Britannica, 11th edition, transcribed on Wikisource - [Air pump (Geissler's mercurial air pump of 1855; Sprengel's pump of 1865), The New International Encyclopædia, 1st edition, vol. 1 (1902)](https://en.wikisource.org/wiki/Page:The_New_International_Encyclop%C3%A6dia_1st_ed._v._01.djvu/297), Dodd, Mead and Company, transcribed on Wikisource - [Pompa Gaede rotativa a mercurio (porcelain drum of three cells in a cylinder filled a little over half with mercury; fore-pump to 20 mmHg)](https://museofisica.web.uniroma1.it/it/pompa-gaede-rotativa-mercurio), Museo di Fisica, Sapienza Università di Roma - [W. Gaede, Means for producing high vacuums, US patent 852,947 (application filed 17 August 1906, granted 7 May 1907): drum chambers rotating in mercury, suction pipe through the centre of the drum, auxiliary pump on the casing](https://patents.google.com/patent/US852947A/en), Google Patents - [Mercury pump (type resembling the one described by Swedenborg in his Miscellanea of 1722)](https://catalogue.museogalileo.it/object/MercuryPump_n01.html), Museo Galileo, Florence - [The Platinum Filament Lamp (1879: Geissler and Sprengel pumps combined, McLeod gauge added to the Menlo Park pump)](https://edison.rutgers.edu/life-of-edison/biographical-essays/lighting/the-platinum-filament-lamp), Thomas A. Edison Papers, Rutgers University - [R. K. Waits, Edison's Vacuum Technology Patents (abstract, paper VST-TuA8, AVS 48th International Symposium, 2001)](https://www2.avs.org/symposium2001/Papers/Paper_VST-TuA8.html), AVS Faits vérifiés le 2026-10-22. --- The Last Codex · https://lastcodex.org/fr/inventions/rotary-mercury-vacuum-pump/ · © The Last Codex. Textes, planches et figures : CC BY-NC-ND 4.0.