Чтобы избежать этого, он построил новый насос, где эти части были изолированы водой, эта идея, все еще используется в современных вакуумных насосах, но с маслом вместо воды. Третьей версией Герике был воздушный насос, который перекачивал воздух непосредственно из сосуда. Эти насосы способны производить вакуумы в гораздо больших объемах, чем трубки Торричелли. Герике был также очень успешным промоутером его собственных знаний и экспериментов, которые он использовал, чтобы привлечь внимание в политических целях. В 1654 году он провел несколько впечатляющих экспериментов для немецкого рейхстага в Регенсбурге. Самый известный эксперимент, демонстрирующий новую вакуумную технику, был показан в Магдебурге в 1657 году. Герике использовал два полушария диаметром 40 см, известные как магдебургские полусферы. У одного из полушарий был клапан для откачки, и между полушариями Герике помещалось кожаное кольцо, пропитанное воском и скипидаром в качестве уплотнителя. Команды из восьми лошадей с обеих сторон едва не могли разделить два полушария после того, как закрытый объем был откачан. 

Новости о эксперименте Герике распространились по всей Европе, и его воздушный насос можно считать одним из величайших технических изобретений семнадцатого века, другие - телескопом, микроскопом и маятниковыми часами. 

Новая вакуумная технология вызвала много интересных экспериментов. Большинство из них были исполнены Герике и Шоттом в Германии, Гюйгенсом в Нидерландах, Бойлем и Гуком в Англии. Герике показал, что колокол, расположенный в вакууме, не может быть услышан; Однако на магнитную силу не влиял вакуум. Вместо металла он часто использовал стеклянные сосуды, чтобы сделать процессы в вакууме видимыми. Герике положил свечу в стеклянный сосуд и обнаружил, что свеча медленно гаснет, пока продолжается откачке. Гюйгенс подвесил кусок масла в центре вакуумной банки и, после эвакуации, положил горячую железную крышку на банку. Несмотря на горячую банку, масло не плавилось. Благородные общества семнадцатого и восемнадцатого веков с удовольствием наблюдали за подобными экспериментами. Однако и другие ученые выполняли научные эксперименты в вакууме. Гюйгенс подтвердил, что скорость свободного падения пера в вакуумной трубке была равна скоростью падения куска свинца. Бойл обнаружил, что произведение объема и давления постоянно, в то время как Амонтон во Франции показал, что эта константа зависит от температуры. 

 В 1673 году Гюйгенс попытался построить двигатель внутреннего сгорания, используя разность давлений между атмосферой и вакуумом для подъема тяжелых грузов. Порох, вместе с горящим фитилем, помещают в контейнер, расположенный на нижнем конце цилиндра. Бурная реакция пороха вытесняет воздух из цилиндра через смоченные кожаные трубки. Цилиндр остывает и создает вакуум. Затем трубки затягиваются и уплотняются, и атмосферное давление приводит в движение вниз поршень, тем самым поднимая груз. Во время экспериментов важность тщательно очищенных материалов стала очевидной, и было осознано, что качество насосов должно быть улучшено. Последовали инженерные усовершенствования Гука, Хаксби (1670-1713) и других. Немного позже англичанин Г. А. Флаус разработал поршневой насос, который он назвал в честь Отто фон Герике. Тем не менее, только в 1855 году получилось значительно улучшить вакуум, используя насос, разработанный Гейслером в Германии. 

Ученые, создавшие вакуум, до сих пор не имели четкого определения вакуума. Они понятия не имели, что воздух может состоять из атомов и молекул, которые частично удаляются, чтобы создать вакуум. До 1874 года трубка Торричелли была единственным прибором, доступным для измерения вакуума и ограниченным значением 67 Па. Идея вакуума была еще совершенно абсолютной, как в философии Аристотеля, но она не принималась как измеряемая величина. Однако газокинетическая теория Клаусинга, Максвелла, Больцмана и других, а также изобретение калибра Маклеода (McLeod, 1874) показали, что значение вакуума действительно является измеримой физической величиной. Манометр Маклеода, все еще применяемый в нескольких лабораториях сегодня, использует закон Бойля. Сжимая известный объем газа с известным отношением к более высокому давлению, которое можно измерить с помощью ртутного столба, можно рассчитать исходное давление. Идея Гюйгенса использовать разницу давлений между атмосферой и вакуумом для создания двигателя была продолжена Томасом Ньюкоменом в начале X века. Он использовал конденсированный пар для создания вакуума. Двигатели Ньюкомена широко использовались в Англии для перекачивания воды из глубоких шахтных стволов, для откачки воды из бытовых нужд и для подачи воды для промышленных водяных колес во время засухи. Его машины предшествовали роторным паровым двигателям на 70 лет. Еще одно захватывающее событие в истории вакуумной техники имело место, когда в Англии в середине девятнадцатого столетия были построены железные дороги. Так как паровозы в то время были довольно ненадежными, грязными, шумными, тяжелыми и неспособными столкнуться с крутыми подъемами, группа изобретательных инженеров задумала план строительства чистых, тихих и легких поездов, движимых силой между атмосферой и вакуумом на поверхности поршня, размещенного между рельсами. 

В 1846 году Брунель построил такую систему на южном побережье Девона в Англии. Непрерывная линия чугунной трубы располагалась по центру между рельсами. Разность давлений наружной атмосферы на ее задней части и грубый вакуум на ее передней поверхности приводили к тому, что в трубке находился поршень. Большие стационарные насосы, расположенные примерно в 5 км по трассе, создавали вакуум. Нижняя часть первого железнодорожного вагона была соединена с рамой, образующей задний конец поршня. Вдоль верхней части трубки находилась щель, закрытая измерительной трубкой; вертикальный продольный воздухонепроницаемый клапан, состоящий из сплошной кожи, усиленной железным каркасом. Средняя скорость 103 км/ч была зарегистрирована для этих поездов, что было захватывающим в то время. Однако атмосферные железные дороги не получили развития. Среди причин, способствовавших их гибели, были несчастные случаи со стартовыми поездами, отсутствие контроля со стороны инженера на борту и неэффективность продольного клапана. 

Большие успехи в физике во второй половине девятнадцатого века почти немыслимы без помощи вакуумных технологий. Значительный прогресс, однако, был возможен только после изобретения насоса Гейслера в 1855 году. Три года спустя Плюкер обнаружил, что свечение стеклянной стенки во время газового разряда смещается при приложении магнитного поля. В 1860 году Хитторф обнаружил, что лучи от катода производят очень острую тень, если объект помещен между катодом и стеклом. Многие ученые продолжали исследования катодных лучей, что в конечном итоге привело к открытию электрона в качестве компонента катодных лучей Дж. Томсона в 1898 году. В 1895 году Рентген сообщил, что при перекачке разряда до менее 1 Па образуется сильно проникающее излучение, способное проходить через воздух, пламя и даже тонкие металлические листы. Он назвал лучи рентгеновскими лучами. В 1887 году Герц открыл фотоэлектрический эффект в вакууме. В 1890 году Рамсей и Рэлей обнаружили благородные газы. Все эти эксперименты помогли понять природу вакуума: увеличивающееся разрежение атомов и молекул газа. В то время стало ясно, что любое вещество в природе состоит из атомов. 

В 1909 году Кнудсен опубликовал всестороннее исследование потока газов через длинные и узкие трубки. Он разделил этот поток на три режима: молекулярный режим при очень низких давлениях, где частицы настолько разбавлены, что они не взаимодействуют друг с другом, а только с окружающими стенками, вязкий режим при более высоких давлениях, где движение частиц сильно зависит от взаимных столкновений, и промежуточный режим. Эта публикация может рассматриваться как начало физики вакуума. Для экспериментов Кнудсен использовал так называемый насос Геде. Насос Геде представлял собой ротационный ртутный насос, в котором трубка Торричелли была намотана так, что она позволяла непрерывную откачку вращательным движением. Насос приводился в действие электромотором. Его скорость откачки была в 10 раз выше, чем у насоса типа Шпренгеля, и производилось вакуумирование до 1 мПа. Однако для этого требовался дополнительный насос последовательно, потому что он мог сжимать газ только до 1/100 атмосферного давления. Ротационный вакуумный насос с вращающейся лопастью был разработан между 1904 и 1910 годами, основанными на идее аристократа Принса Рупрехта, датируемого 1657 годом. Геде оптимизировал эти насосы в 1935 году, изобретя газовый балласт, что позволило прокачать конденсируемые газы. Геде тщательно изучил работу Кнудсена, и на встрече немецкого физического общества в 1912 г. он представил свою первую молекулу. Геде использовал открытие, что любая молекула газа, столкнувшаяся со стенкой, остается на ней некоторое время. Поэтому если частица газа попадает в быстро движущуюся стенку, она будет принимать скорость стенки и переноситься в направлении движения во время пребывания в потоке. Насосы, основанные на этом принципе, требуют очень высоких скоростей вращения ротора и низких зазоров около 20 мкм между движущейся стенкой и неподвижной стенкой. В 1958 году Беккер использовал этот принцип и изобрел турбомолекулярный насос. 

В 1915 и 1916 годах Геде и Ленгмюр разработали ртутный диффузионный насос. Двенадцать лет спустя последовал масляный диффузионный насос, который был самым распространенным насосом до тех пор, пока не был разработан турбомолекулярный насос. Кроме того, вакуумные измерения стремительно развивались, используя другие, зависящие от давления свойства газов: Сазерленд предложил использовать вязкость газов в 1897 г. Ленгмюр применил этот принцип на практике в 1913 г. с использованием осциллирующего кварцевого волокна. Уменьшение амплитуды колебаний дало измерение давления газа. В 1960 г. Дж. У. Бимс продемонстрировал, что замедление частоты вращения стального шарика с магнитной подвеской, вращающегося на частоте около 1 МГц в вакууме, может быть использовано в качестве меры давления. Фремерей оптимизировал это устройство в 1970-х и 1980-х годах. Пирани использовал зависимость теплопроводности от давления и построил первый датчик теплопроводности в 1906 году. В 1909 году фон Байер показал, что в качестве вакуумного датчика можно использовать триодную вакуумную трубку. Пеннинг изобрел датчик холодного катода в 1937 г., в котором газовый разряд устанавливается скрещенными электрическим и магнитным полями. 

Во время Второй мировой войны были разработаны масс-спектрометры, которые стали ключевыми компонентами оружейной промышленности. После Второй мировой войны, считалось, что диффузионные насосы не смогут создавать давления ниже 10-8 Торр, хотя основной эффект неизвестен. Кривые скорости откачки всех производителей в этот момент показали значение нуля. Давление измеряли с помощью триодных датчиков. Во время Конференции по физическим электронным устройствам в 1947 г. Ноттингем предположил, что причиной этого более низкого давления может стать попадание рентгеновских фотонов на коллектор триода, вызывающего вторичные электроны. Это был прорыв. Соревнование за существенное улучшение ионной калибровки началось. В 1950 году, Байард и Альперт преуспели с такой простой идеей. 

Поскольку все вакуумные датчики, за исключением трубки Торричелли, необходимо было откалибровать, и поскольку в то же время вакуумная промышленность выросла до важной отрасли, в государственных институтах в конце 1950-х годов были созданы независимые метрологические лаборатории. Первые были созданы в Национальной физической лаборатории (NPL) в Англии. В 1966 г. в Германии была лаборатория физики вакуума (сегодня: вакуумная метрология) на физико-технологическом бундесанском станте (PTB) в Германии, а в 1970-х годах вакуумная лаборатория в Национальном бюро стандартов (НБС, сегодня: NIST) в Соединенные Штаты. 

Самые низкие давления, которые в настоящее время достижимы в лабораторных условиях, составляют около 10-13 торр (13 пПа). Однако, давления ниже, чем 5×10-17 торр (6.7 фПа) были косвенно измеряемы криогенной вакуумной системе. Это соответствует ≈100 частиц / см3. 

Самая длинная вакуумная система в мире - это 27-километровая вакуумная трубка ускорителя ЛЭП (Большой электронный позитронный коллайдер) ЦЕРНа, размещенная в подземном тоннеле под Женевой. Эта вакуумная система обеспечивает основу для исследования элементарных частиц всей материи и процессов, которые произошли вскоре после того, как Большой Взрыв породил нашу Вселенную. 

Еще большими по объему являются вакуумные системы детекторов гравитационных волн, построенных в нескольких местах по всему миру. Детекторы LIGO (Лазерный интерферометр Gravitational Wave Observatory) в Вашингтоне и Луизиане имеют две вакуумные трубки длиной 4 км и диаметром 1,2 м. Камеры для моделирования космического пространства требуют еще больших объемов. 

Самая большая вакуумная космическая камера, используемая НАСА, расположена в Сандаски, штат Огайо, США. В 2006 году в Исследовательском центре Карлсруэ (ныне Технологический институт в Карлсруэ) была установлена самая большая в мире единая компактная камера сверхвысокого вакуума (1400 м3). Огромная камера содержит электронный энергетический спектрометр, с помощью которого определяется масса нейтрино.