真空简介

真空知识简介主讲人：?部门：?真空简介一、真空的定义：所谓“真空“，是指在给定的空间内，压强低于一个标准大气压强(101325帕斯卡)的气体状态。二、真空度单位在真空技术中除国际单位制的压力单位Pa外，常以托（Torr）作为真空度的单位。1托等于1毫米高的汞柱所产生的压力，即1Torr＝133Pa按气体压力大小的同，通常把真空范围划分为：低真空、中真空、高真空、超高真空、极高真空。真空简介三、真空的基本特点在真空中，气体分子密度低，在某些情况下，真空可以近似地看作没有气体“污染”的空间。真空中，气体分子或带电粒子的平均自由程为：pkT22其中为分子直径，p为压强，T为气体温度，k为玻耳兹曼常数。真空简介四、真空单位相关知识：标准环境条件温度为20℃，相对湿度为65%，大气压力为：1atm101325Pa=1013.25mbar=760Torr气体的标准状态温度为0℃，压力为：101325Pa压力（压强）p气体分子从某一假想平面通过时，沿该平面的正法线方向的动量改变率，除以该平面面积或气体分子作用于其容器壁表面上的力的法向分量，除以该表面面积。注：“压力”这一术语只适用于气体处于静止状态的压力或稳定流动时的静态压力帕斯卡Pa国际单位制压力单位，1Pa=1N/m2托Torr压力单位，1Torr=1/760atm标准大气压atm压力单位，1atm=101325Pa毫巴mbar压力单位，1mbar=102Pa真空简介五、真空区域大致划分及分子运动：真空划分压力分子运动状态PaTorr低真空105～102760～1粘滞流viscousflow中真空102～10-11～10-3中间流（过渡流）intermediateflow高真空10-1～10-510-3～10-7分子流molecularflow超高真空〈10-5〈10-7分子流moleculareffusion真空简介极高真空六、真空测量方法测量低于大气压的气体压强的工具称为真空计。真空计可以直接测量气体的压强，也可以通过与压强有关的物理量来间接地测量压强。前者称为绝对真空计，后者称为相对真空计。按照真空计的不同原理与结构可以分为：静态变形真空计、压缩式真空计、热传导真空计、电离真空计、气体放电真空计、辐射真空计等。真空简介七、真空系统：真空系统主要由机械泵浦、鲁式泵浦、扩散泵浦（或其他类型之泵浦）及一系列的真空检知器、真空阀构成，其主要功能即抽去大室中的杂质气体，为大室提供高真空环境。真空简介1、真空机械旋转泵浦对于预抽真空，使用了EDVARDS公司提供的机械二段旋转泵浦E2M40和E2M80。泵浦装配在节气闸的连接装置上。真空简介㈠低真空的获得获得低真空常采用上面的旋片式机械泵，机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的体积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀，从而获得真空的装置。它可以直接在大气压下开始工作，极限真空度一般为1.33~1.33×10-2Pa，抽气速率与转速及空腔体积V的大小有关，一般在每秒几升到每秒几十升之间。真空简介2、扩散泵对于预抽真空，使用了EDWARDS公司提供的机械二段旋转泵浦,泵浦装配在节气闸的连接装置上。㈠高真空的获得目前，广泛使用的获得高真空的泵就是扩散泵。扩散泵是利用气体扩散现象来抽气的，它不能直接在大气压下工作，而需要一定的预备真空度（1.33~0.133Pa）。油扩散泵的极限真空度主要取决于油蒸汽压和气体分子的反扩散，一般能达到1.33×10-5~1.33×10-7Pa。抽气速率与结构有关，每秒几升~几百升不等。真空简介㈡扩散泵的结构和工作原理结构和工作原理油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成（见图）。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时,油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。到前级，油蒸气被冷凝，释出气体分子，即被前级泵抽走而达到抽气目的。真空简介八、真空技术的发展及应用㈠十九世纪初，利用低真空产生压力差的原理发明了真空提升、真空输送、吸尘、过滤、成形等技术。1879年爱迪生发明白炽灯，抽出灯泡中化学成份活泼的气体(氧、水蒸汽等)，防止灯丝在高温下氧化．同年，克鲁克斯发明阴极射线管，第一次利用真空下气体分子平均自由程增大的物理特性．后来，在电子管、电视管、加速器、电子显微镜、镀膜、蒸馏等方面也都应用了这一特性．1893年发明杜瓦瓶，这是真空绝热的首次应用。真空简介㈡真空技术在二十世纪得到迅速发展，并有广泛的应用。二十世纪初，在真空获得和测量的设备方面取得进展，如旋转式机械泵，皮氏真空计，扩散泵，热阴极电离真空计的发明，为工业上应用高真空技术创造了条件．接着，油扩散泵，冷阴极电离真空计的出现使高真空的获得及测量取得一大进展．五十年代，真空技术进入超高真空时代，发明了B-A规，离子泵，涡轮分子泵．近二十年来，高能加速器，受控热核反应装置、空间技术，表面物理，超导技术笋，对真空技术提出了更新，更高的要求，使真空技术在超高真空甚至极高真空方面迅速发展．真空简介上述介绍真空简介知识，望今后的同仁在工作中认真学习，更上一层楼！真空简介真空简介