Vacuum真空共6小時

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1、Vacuum真空(共6小時)授課教師:張存續教授助教:趙賢文&黃士睿課本：真空技術精華(VacuumTechnology)，蘇青森(五南2009)參考資料：辦公室:清大物理館417室(分機::5742978)5742978)實用真空技術，呂登復(黎明書局1996)實驗室:清大物理館119室(分機:5742560)Wikipedia&GoogleWikipedia&Google專長:兆赫波源研發與應用上課時間：Nov.28&Dec.05星期三(14:00-17:00pm)微波電漿產生與應用微波材料處理

2、與特性地點：欣興電子(湖口)12知識、經驗、能力Chapter1真空的基本觀念很多真空知識是很實用的，不需太多理論推導，但需要較1.1從歷史發展認識真空多了解與實作。121.2絕對真空與真空的定義1.3真空壓力與真空度每一位老師研究領域不同，各自有不同真空使用經驗。這些經驗有很強的個人色彩與主觀性。141.4自然界的真空1.5真空技術的基本量希望透過這門課，使學員們的能主動尋找知識，建立自己161.6真空系統的特徵的經驗，進而有能力達成真空要求與解決問題。1.7真空應用34第一節從歷史發展認識真

3、空馬德堡半球實驗托里切利首先發現真空德國馬德堡市長證明真空的義大利人托里切利（Torriceli）力量，將兩個半球密合其中利用玻璃試管盛滿水銀倒置於抽真空，兩邊各用四匹馬並水銀槽中，管中的水銀自然下未能將其拉開降至76厘米高度，而在管的頂端留下一空間。此試管的空間他認為係空無一物的真空。56第二節絕對真空與真空的定義真空定義何謂真空？即一個空間，其中真空定義的概念圖的氣體壓力小於一絕對真空（absolutevacuum）大氣壓力者為真空氣體壓力等於零的空間就是絕對真空表示為：壓力＜大不存在任何

4、包括氣體在內的物質，故絕對真空為一個氣壓力氣體壓力等於零的空間真空中的分子密度空間內的氣體壓力＜一大氣壓力的分子密度空間（emptyspace）內既然沒有可看見的物質存在，剩下的當然即為氣態（gaseous）物質n<2.5x1019分子／厘米3討論真空即為討論空間內的氣體壓力78第三節真空壓力與真空度壓力的單位真空壓力國際壓力單位實用真空壓力單位1帕=1牛頓／平方米1巴=105帕真空中氣體的壓力簡稱為真空壓力，或直接稱為壓力1Pa=1N/m21毫巴=10-3巴（bar）舊真空壓力單

5、位1毫巴=3/4托爾=100帕亦有用氣壓表示真空壓力者1托爾=1/760大氣壓力1大氣壓力=1013毫巴1托爾=1毫米水銀柱真空壓力為氣體對真空系統的內壁每單位面積上所施的力，真空壓力換算表其單位為：力／單位面積109真空度第四節自然界的真空地球表面到外太空代表真空系統中壓力的程度此名詞係我國工業界自創地球表面海平面為相當於英文vacuum一大氣壓力，由地低真空卻代表真空系統中氣體的壓力高者球表面向上氣體的高真空則代表真空系統中氣體的壓力低者壓力逐漸減低形成低真空以粗略真空（roug

6、hvacuum或coarsevacuum）真空，離地球表面取代愈遠，壓力愈低，用真空度的名詞要特別注意以下的提示：至外太空則為超高低真空（lowvacuum）：高壓力真空高真空（highvacuum）：低壓力1112標準大氣成分標準大氣與標準大氣壓力主要成分：各成分的總和為1013毫N2──792毫巴巴，即一標準大氣壓標準大氣壓力（standardatmosphericpressure）O2──212毫巴若考慮水蒸氣的存在，則溫度在20℃次要成分及稀少氣體：可加入己知相對濕度（relat

7、ivehumidity）海平面高度，乾燥空氣所施的壓力，其值為1013毫巴Ar9.47毫巴的水蒸氣壓CO20.31毫巴NeԜ1.9×10-2毫巴HeԜ5.3×10-3毫巴CH42×10-3毫巴Kr1.1×10-4毫巴N2O5×10-4毫巴H2Ԝ5×10-4毫巴1314第五節真空技術的基本量真空技術的基本量抽氣速率壓力()(pressure)抽氣速率（pumpingspeed）表示在系統中某一斷面或真空幫浦單位時間抽氣的量氣流通量（throughput）抽氣速率的定義氣導（cond

8、uctance）抽氣速率的單位及換算阻抗（resistance）真空幫浦的抽氣速率抽真空時間（pump-downtime）放氣率（outgassingrate）漏氣率（leakrate）及單層附著時間（monolayertime）1516抽氣速率的定義抽氣速率的單位及換算1.幫浦的抽氣速率為在真空幫浦的進氣口每單位時間抽入幫浦中氣體的單位為：體積／時間體積單位換算：2.真空系