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真空概 念及真空技术的基本内容

2018-09-22

真空: 泛指低 于一个大气压的气体状态

特点:

1 、真空容 器受大气压的作用,压力大 小决定于容器内外的压力差;

2 、真空状态下,气体稀薄,单位体积分子数少,分子之 间或与其他质点(如电子、离子)以及器 壁的碰撞次数少。

真空科 学与技术的分支学科

真空技术 :真空获得、测量、检漏、真空系统及元件

真空冶炼 铸造、热处理、焊接、单晶体制备

等离子体科学与技术:磁控溅射、离子镀、CVD、等离子体显示器

薄膜科学与技术 :蒸发镀、离子镀、CVD、溅射镀膜

电子材料加工工艺 :电子器件、半导体器件、光电材料、外延、掩膜和刻蚀

表面科学 固体表面电子结构、原子结构,隧道显微镜,表面性能测试

应用表面科学 :紫外光电子能谱、x光电子 能谱等表面分析仪器

纳米科学与技术 材料制备、性能测试与分析、应用

真空度 的单位及真空区域的划分

真空度

是对气 体稀薄程度的一种客观量度,最直接 的物理量应该是每单位体积中的分子数,由于历史原因,真空度的高

低通常 用气体压强表示,气压低,真空度高,反之,真空度低。

气体压力 气体作 用于单位面积器壁的压力。单位: 达因/ 厘米 2 和牛顿/ 米 2 。帕

真空度测量:

早期采用Hg 柱高度测量压强,1 大气压=760mmHg后来发现Hg 有7 种同位素,密度不同,这样同一汞柱表示出

来的压强不唯一。第10 届国际 计量大会决定改用帕来定义标准大气压,规定:1 标准大气压(atm )=1.013 ×10 5 Pa ,大气压的1/760 称为1 托(Torr ),1 托几乎等于1mmHg ,

1Torr=1/760Pa=133.33Pa ;

1mbar=100Pa=0.75 mmHg

1PSI=6895Pa=68.95mbar=51.715 mmHg

真空区域的划分:

真空区 域的划分没有统一标准,国内划分也不统一,一般分

5 个区域:

粗真空 760~10 Torr

低真空 10~10 -3 Torr

高真空 10 -3 ~10 -8 Torr

超高真空 10 -8 ~10 -12 Torr

极高真空

真空技术的应用

广泛应用于工业生产、科学研究的各个领域。

例如:压力差制成真空吸盘、真空送料;电子管、离子加速器(碰撞少);冶金工业:真空冶炼、脱气、精炼、热处理、稀有金属、半导体材料制备;食品工业,真空保鲜、包装、冷冻干燥;活性物质防氧化(延长寿命,灯泡);表面物理学(洁净表 面进行充分实验研究)

 

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