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真空:泛指低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)
特點(diǎn):
1、真空吸盤容器受大氣壓的作用,壓力大小決定于容器內(nèi)外的壓力差;
2、真空狀態(tài)下,氣體稀薄,單位體積分子數(shù)少,分子之間或與其他質(zhì)點(diǎn)(如電子、離子)以及器壁的碰撞次數(shù)少。
真空科學(xué)與技術(shù)的分支學(xué)科
真空技術(shù):真空獲得、測(cè)量、檢漏、真空系統(tǒng)及元件
真空冶煉:鑄造、熱處理、焊接、單晶體制備
等離子體科學(xué)與技術(shù):磁控濺射、離子鍍、CVD、等離子體顯示器
薄膜科學(xué)與技術(shù):蒸發(fā)鍍、離子鍍、CVD、濺射鍍膜
電子材料加工工藝:電子器件、半導(dǎo)體器件、光電材料、外延、掩膜和刻蝕
表面科學(xué):固體表面電子結(jié)構(gòu)、原子結(jié)構(gòu),隧道顯微鏡,表面性能測(cè)試
應(yīng)用表面科學(xué):紫外光電子能譜、x光電子能譜等表面分析儀器
納米科學(xué)與技術(shù):材料制備、性能測(cè)試與分析、應(yīng)用
真空度的單位及真空區(qū)域的劃分
真空度
是對(duì)氣體稀薄程度的一種客觀量度,直接的物理量應(yīng)該是每單位體積中的分子數(shù),由于歷史原因,真空度的高
低通常用氣體壓強(qiáng)表示,氣壓低,真空度高,反之,真空度低。
氣體壓力:氣體作用于單位面積器壁的壓力。單位: 達(dá)因/厘米2和牛頓/米2。帕
真空度測(cè)量:
早期采用Hg柱高度測(cè)量壓強(qiáng),1大氣壓=760mmHg后來發(fā)現(xiàn)Hg有7種同位素,密度不同,這樣同一汞柱表示出
來的壓強(qiáng)不唯一。第10屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定改用帕來定義標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,規(guī)定:1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm)=1.013×10 5 Pa ,大氣壓的1/760稱為1托(Torr),1托幾乎等于1mmHg,
1Torr=1/760Pa=133.33Pa;
1mbar=100Pa=0.75mmHg
1PSI=6895Pa=68.95mbar=51.715mmHg
真空區(qū)域的劃分:
真空區(qū)域的劃分沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)劃分也不統(tǒng)一,一般分
為5個(gè)區(qū)域:
粗真空760~10Torr
低真空10~10-3 Torr
高真空10-3 ~10 -8 Torr
超高真空10-8 ~10 -12Torr
真空技術(shù)的應(yīng)用
廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域。
例如:壓力差制成真空吸盤、真空送料;電子管、離子加速器(碰撞少);冶金工業(yè):真空冶煉、脫氣、精煉、熱處理、稀有金屬、半導(dǎo)體材料制備;食品工業(yè),真空保鮮、包裝、冷凍干燥;活性物質(zhì)防氧化(延長(zhǎng)壽命,燈泡);表面物理學(xué)(潔凈表面進(jìn)行充分實(shí)驗(yàn)研究)