《ch1真空技术基础》PPT课件

《《ch1真空技术基础》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章真空技术基础本章主要内容：稀薄气体的基本性质真空的获得真空的测量真空的基本知识真空配件、检测定义真空：低于一个大气压的气体状态。“相对真空”，“绝对真空”?特点：压强(Pressure)低，分子稀薄，分子的平均自由程长。电学特性输运特性真空的性质可由压强、单位体积分子个数、气体的密度等表示用“真空度”及“压强”两个参量来衡量真空的程度。帕斯卡（pascal）=1牛/米2，国际单位制托（Torr）=133.322Pa=1/760atm单位，描述真空的独特单位此外，mmHg、atm、bar等。TheonlyonewhichislegalRelativePress

2、ureAbsolutePressure4.PressureunitPressureunitPaBarAtmTorrPa10.000019.869×10-67.501×10-3Bar10000019.869×10-17.501×102Atm1013251.013251760Torr133.320.0013331.316×10-316.真空的划分粗真空105－102Pa:目的是获得压差vacuumcleaner,vacuum-filter，CVD低真空102－10-1Pa:气体分子运动特征改变，电场下具有导电特征vacuum-bottle,vacuum-desicca

3、tor,vacuum-impregnation，Sputtering,LPCVD高真空10-1－10-6Pa:Evaperation,Ionsource超高真空＜10-6Pa：Surfaceanalysis，ParticlePhysics§1-2稀薄气体的基本性质低压状态下，可用理想气体的状态方程（波义尔定律、盖·吕萨克定律、查理定律）来描述，遵守麦克斯韦——玻尔兹曼分布。PV＝nmolRT=nmolecularkT=nMvrms2/3NAnmol=m/Mnmolecular=7.2*1022P/T1.Idealgasequation2.气体分子的速度分布麦克斯韦

4、速度分布函数f（v）表示分布在速度v附近单位速度间隔内的分子数占总分子数的比率v＝f(T,M)3.三个重要速度表示最可几速度Vp：f(v)最大时的速度平均速度Va均方根速度Vrms4.平均自由程MEANFREEPATH定义：每个分子在连续两次碰撞之间所运动的平均路程其中:n——气体分子密度，标准状态，n≈3*1019δ—分子直径,severalangstrom代入理想气体状态方程得:对于25℃空气cmn’IsλpropotionaltoT?碰撞几率气体分子运动X的距离以后，彼此间碰撞的几率。★误区：f与λ成反比。x=λ,f＝63%x=0.1λ,f＝9%5.分子通量

5、与余弦散射律（1）分子通量F（入射频率n）：单位时间单位面积的器壁上碰撞的气体分子数vaF＝n＝3.513×1022P/(MT)0.5（molecules/cm2s）WhenPisintorr.＝2.64×1020P/(MT)0.5（molecules/cm2s）WhenPisinpascal.（克努森方程）（2）气体分子从固体表面的反射几率A.反射几率与入射方向无关，仅按余弦定律散射B.揭示散射的本质是个再发射过程，即气体将停留在固体表面一小段时间以交换能量（吸附）。ViscousFlow(momentumtransferbetweenmolecules)Mol

6、ecularFlow(moleculesmoveindependently)6.气体的流动SYSTEMPUMPC1C2SeriesConductanceRT=R1+R21=1+1C1C2CT1=C1+C2C1xC2CTCT=C1xC2C1+C2气源2.吸附气体：1.空间气体：很容易被抽走物理吸附化学吸附放气量在中真空阶段与空间气源相当，高真空、超高真空阶段为主要放气源。真空材料：不锈钢等，忌用陶瓷除气手段：烘烤、离子轰击3.系统漏气：密封：O形橡胶圈：高真空金属密封圈：超高真空§1-3真空的获得典型的真空系统包括：真空室(Chamber)，真空泵(VacuumPu

7、mp),控制系统(Controlsystem)，真空计(VacuumGag)真空系统的两个重要参数：极限真空（本底真空,BasepressureorUltimatepressure），抽气速率(Pumpingspeed)主要的真空泵油封机械泵、分子泵、罗茨泵原理：利用机械力压缩油扩散泵原理：油蒸汽喷射形成压差溅射离子泵、钛升华泵原理：溅射形成吸气、升华形成吸气冷凝泵原理：将气体冷凝成液态/冷凝吸附1.机械泵（旋片式机械泵）转子偏心地置于定子内，旋片上有弹簧，整个部件浸于机械泵油中，油起润滑和密封作用。旋片转动一周后经n个循环后Pn不可能趋于零，因为：A.在出气与转

8、子密封点之