第一章真空技术基础.pptVIP

第31页，共58页，星期日，2025年，2月5日压缩式真空计H.G.麦克劳1874年Ｕ形管真空计1647年后第三节、真空度的测量第32页，共58页，星期日，2025年，2月5日电阻式真空计1906年M.皮喇尼热偶式真空计热阴极电离真空计1916年O.E.巴克利冷阴极电离真空计1937年F.M.潘宁BA式电离真空计1950年R.T.贝阿德和D.A.阿尔伯特第33页，共58页，星期日，2025年，2月5日直接测量气体压力不易，利用测定低气压下与压强有关的某些物理量，再变换后确定压强。任何具体的物理特性，都是在某一压强范围内最显著，任何方法都有测量范围，这个范围就是真空计的“量程”没有一种真空计能够测量从大气到10-10Pa的整个领域的真空度第34页，共58页，星期日，2025年，2月5日第35页，共58页，星期日，2025年，2月5日一、电阻真空计定义：利用测定热丝电阻值随温度变化的真空计第36页，共58页，星期日，2025年，2月5日工作过程：真空度↑→气体分子↓→Q↓分子从热丝上带走热量→热丝温度↑→热丝电阻R↑，可以归纳出R↑→真空度↑第37页，共58页，星期日，2025年，2月5日电阻真空计的测量范围为105~10-2Pa。由于是相对真空计，所测压强对气体的种类依赖性较大，其校准曲线是针对干燥的氮气或者空气的，所以被测气体成分变化较大，则对测量结果要做一定的修正。另外长时间使用后，容易因氧化而产生零点飘移，所以要避免长时间接触大气或在高压下工作。第38页，共58页，星期日，2025年，2月5日热量的传递不仅仅与压强有相互关系，同时与气体的摩尔量和分子结构有关系。不同的气体会导致压力测量时得出不同的结果。在一般情况下，当现有的气体的原子或者分子越大，热传导的能力或者效率越低。第39页，共58页，星期日，2025年，2月5日二、热偶真空计第40页，共58页，星期日，2025年，2月5日工作过程：真空度↑→气体分子↓→Q↓分子从热丝上带走热量→热丝温度↑→ΔT↑（TA-TB）→E↑热电势，可以归纳出E↑→真空度↑第41页，共58页，星期日，2025年，2月5日热偶真空计是利用在低气压下气体的热导率与气体压强间有依赖关系制成的。其中有一根细金属丝（铂丝或钨丝）以恒定功率加热，则丝的温度取决于输入功率与散热的平衡关系，而散热取决于气体的热导率。管内压强越低，即气体分子越稀薄，气体碰撞灯丝带走的热量就越少，则丝温越高，从而热偶丝产生的电动势越大。通过测量热偶丝的电动势来指示真空度了。第42页，共58页，星期日，2025年，2月5日第一章真空技术基础第1页，共58页，星期日，2025年，2月5日德莫.克利特（约在公元前460-370年，大哲学家）认为世界的本源应是由原子和虚无组成，且原子在虚无中做永恒的运动亚里士多德（约在公元前384-322年，大哲学家）则认虚无绝不可能存在，空间必须有物质才能够相互作用，所以空间决不会虚无到没有任何物质存在托里拆力试验第2页，共58页，星期日，2025年，2月5日十七世纪用抽水泵它来排除矿井中的积水，无法将水抽到10米以上的高度伽利略（1564－1642）物理學家、數學家、天文學家及哲學家“真空力”托里拆力（1608～1647）物理学家、数学家水银真空试验辈尔梯数学家、天文学家水真空试验（当时未成功）托里拆力试验第3页，共58页，星期日，2025年，2月5日在20世纪初，真空技术获得了飞速发展，被广泛应用于军事及民用领域。同样，真空技术也是薄膜制备的基础。本章将对真空的基本知识、真空的获得、真空的测量等基础知识进行介绍。第4页，共58页，星期日，2025年，2月5日几个基本概念：真空：气体分子数量低于大气压状态的空间。但不是完全空的。真空术语：本底真空度：全密封真空腔体内抽空时的气压。工作真空度：实验或工艺过程中所必需的气体压力。极限真空度：没有漏气和内壁脱气条件下，真空泵所能达到的最低气压。真空规：测量真空中气压的仪表或传感器。真空度单位：气压的单位。真空度就是真空中的气压。真空度的测量就是气压的测量。第5页，共58页，星期日，2025年，2月5日表1几种压强单位的换算关系单位帕（Pa）托（torr）毫巴（mba）标准大气压（atm）1Pa17.5×10-31×10-29.87×10-61torr133.311.3331.316×10-31mba100