真空技术讲座一.ppt

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1、真空技术讲座一绪论目录什么是真空真空的表征及真空区域划分真空发展历史简述主要的真空工艺技术真空技术应用真空技术的研究内容1.Whyisvacuum？物理真空：没有或者不计气体分子和原子存在的物理空间，仅存在各种能量粒子的常空间本指没有任何实物粒子存在的空间，但什么都没有的空间是不存在的。而假设你把一个空间的气体都赶跑，会发现还是不时有基本粒子在真空中出现又消失，无中生有。物理上的真空实际上是一片不停波动的能量之海。当能量达到波峰，能量转化为一对对正反基本粒子，当能量达到波谷，一对对正反基本粒子又相互湮灭，转化

2、为能量。应用物理与技术低于一个大气压的稀薄气体的空间状态。其可分为高真空、中真空和低真空，地球以及星球中间的广大太空就是真空。一般是用特制的抽气机得到真空的。它的气体稀薄程度用真空计测定，现在已能用分子抽气机和扩散抽气机得到10-9大气压的高真空。海平面：11325pa,100kPa珠穆朗玛峰：32kPa大气压随着离地面高度的递增而降低，基本上按指数规律下降。18km高空，1/10标准大气压96km高空，1/106标准大气压100km的高度为卡门线，为现行大气层和太空的界线定义。“空间真空”是典型的“自然真空

3、”人为真空状态人体胸腔压力吸气时接近大气压力呼气时降到半个大气压之下。真空泵组抽掉密闭容器的气体。只能达到10-12~10-13Pa，远未达到绝对真空2.真空度的表征及真空区域划分“真空度”顾名思义就是真空的程度。真空状态下，气体的稀薄程度通常用气体的压力值来表示，显然，该压力值越小则表示气体越稀薄。对于真空度的标识通常有两种方法：一是用“绝对压力”、“绝对真空度”(即比“理论真空”高多少压力)标识；在实际情况中，真空泵的绝对压力值介于0～101.325KPa之间。绝对压力值需要用绝对压力仪表测量。二是用“

4、相对压力”、“相对真空度”(即比“大气压”低多少压力)来标识。“相对真空度”是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值。用普通真空表测量。在没有真空的状态下(即常压时)，表的初始值为0。当测量真空时，它的值介于0到101.325KPa(一般用负数表示)之间。真空度的单位真空度单位有帕斯卡（Pa、Kpa、Mpa）、大气压（ATM）、公斤(Kgf/cm2)、毫米汞柱（mmHg）、巴（mbar、bar）、托（torr）1MPa=1000KPa1KPa=1000Pa1大气压=100KPa=0.1MPa1大气压=1

5、公斤(Kgf/cm2)=760mmHg1大气压=14.5PSI1KPa=10mbar1bar=1000mbar1毫米汞柱=1.0000001424663211托=1/760大气压真空区域的划分划分标准：真空状态下气体分子的物理特性；真空获得设备和真空测量仪表的工作范围。国家标准（GB3163-82）低真空：105~102Pa；中真空：102~10-1Pa；高真空：10-1~10-5Pa；超高真空：<10-5Pa.物理实质：气体平均自由程和容器尺寸之间的关系真空理论工作者推荐粗真空：103~105Pa；低

6、真空：10-1~103Pa；高真空：10-6~10-1Pa；超高真空：10-12~10-6Pa.3.真空技术的历史回顾真空在中国的发展“火罐”“风箱”托利拆里（EvangelistaTorricelli）试验：证明真空的存在。1640年，他制造了一支管大约一米长的玻璃管，密封管口用水银装满管子，并将管子垂直插入一个装满水银的盆子，于是水银柱降到大约76cm高，留下上面的真空就称为托利拆里真空。1654年葛利克发明了活塞真空泵。马德堡半球实验今天的低压舱就是按这个原理工作的理论基础的奠定1662年，爱尔兰学者罗

7、伯特玻义耳阐明了在温度一定的条件下气体的压力与体积成反比的这一性质1738年，瑞士人伯努利提出了气体分子运动论。(1)物质都是由大量分子组成的(2)分子永不停息的作无规则运动(3)分子之间存在着互相作用的分子力1643~1879爱迪生发明碳丝灯泡“电真空器件”推动电子技术发展所谓电真空电子器件内部空间为真空的电子器件，又称“真空电子器件”。真空电子器件：指借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用，将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。具有真空密封管壳和若干电极，管内抽成真空，残余气体压力为10

8、-4～10-8帕。有些在抽出管内气体后，再充入所需成分和压强的气体。实现直流电能和电磁振荡能量之间转换的静电控制电子管；（1）将直流能量转换成频率为300兆赫～3000吉赫电磁振荡能量的微波电子管；（2）利用聚焦电子束实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的电子束管；（3）利用光电子发射现象实现光电转换的光电管；产生X射线的X射线管；（4）管内充有气体并产生气体放电的充气充气管；（5）以真空和气体中