真空技術(shù)基礎(chǔ)(電阻規(guī) 電離規(guī)).pdf

《真空技術(shù)基礎(chǔ)(電阻規(guī) 電離規(guī)).pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、真空技術(shù)基礎(chǔ)5一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.0133×10帕?！罢婵铡笔侵笟鈮旱陀谝粋€大氣壓的氣體狀態(tài)。在真空狀態(tài)下，單位體積中的氣體分子數(shù)大大減少，分子平均自由程增大，氣體分子之間、氣體分子與其它粒子之間的相互碰撞也隨之減少。這些特點(diǎn)被應(yīng)用于科研、生產(chǎn)的許多部門中。例如：加速器，電子器件，大規(guī)模集成電路，熱核反應(yīng)，空間環(huán)境模擬，真空冶煉等。在高真空中，由于材料中易揮發(fā)物的損失，表面吸附層的變化，物體表面特性也隨之改變。七十年代以來，表面科學(xué)的研究一直十分活躍，它不僅有很強(qiáng)的理論性，還有重大的應(yīng)用價值。隨著科研、生產(chǎn)的發(fā)展，獲得并保持真空

2、已形成一門相應(yīng)的技術(shù)??真空技術(shù)。它包括：真空的獲得、真空測量、檢漏、真空系統(tǒng)的設(shè)計等。依據(jù)真空概念，低于一個大氣壓的氣體狀態(tài)稱為真空。真空度愈高，壓強(qiáng)愈低，故用氣體壓強(qiáng)表示真空度。我國采用國際單位??帕(Pascal)，以前曾長期使用另一真空度單位托。壓強(qiáng)換算關(guān)系見表3-1。表3-1壓強(qiáng)單位換算表標(biāo)準(zhǔn)大氣壓托帕工程大氣壓51標(biāo)準(zhǔn)大氣壓17601.0133×101.0332(atm)-31托(Torr)1.3158×10-31133.321.3595×10(1毫米汞柱）-6-3-51帕(pa)9.8692×107.5008×10

3、11.0197×102（1牛頓/米）-141工程大氣壓9.6784×10735.569.8067×101-12-1217目前真空度可達(dá)10帕，從一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓到10帕，幾乎有10數(shù)量級這樣寬的壓強(qiáng)范圍。因此通常將真空范圍劃分為幾個區(qū)域，不同的真空區(qū)域必須用不同的抽氣設(shè)備和測量儀器，見表3-2。表3-2真空區(qū)域劃分及其特點(diǎn)和應(yīng)用真空區(qū)域粗真空低真空高真空超高真空5331---16-6-12壓強(qiáng)（帕）10~1010~1010~1010~10760~10--3810~10-310~1010--8~1014（托）66擴(kuò)散泵超高真空機(jī)組抽

4、氣系統(tǒng)機(jī)械抽氣機(jī)機(jī)械抽氣機(jī)分子泵分子泵吸附泵吸附泵，低溫泵U形管壓差計麥克勞壓強(qiáng)計麥克勞壓強(qiáng)計測量儀器壓力真空表電阻真空計電離真空計超高真空電離計熱偶真空計潘寧規(guī)真空區(qū)域粗真空低真空高真空超高真空物理現(xiàn)象能實(shí)現(xiàn)氣體放電能實(shí)現(xiàn)氣體放電分子密度n(1/cm3)1019~10161613139910~1010~10<10--63平均自由程l(cm)10~10105-3~5~104>104d為容器的l<dl>>d線性尺度分子流分子運(yùn)動狀態(tài)粘滯流，粘滯流分子與器壁同前分子間碰撞為主分子流碰撞為主離地面高度(km)14~303

5、0~9090~440440~20000真空成形、真空輸真空蒸餾、干燥、真空冶金，真空表面物理、熱核反運(yùn)、真空濃縮。冷凍，真空絕熱，鍍膜，電真空器應(yīng)、等離子體、物主要應(yīng)用舉例真空焊接。件，粒子加速器。理、超導(dǎo)技術(shù)，宇航技術(shù)。一、真空的獲得1.機(jī)械泵機(jī)械泵是利用機(jī)械方法使工作室的容積,周期性地擴(kuò)大和壓縮來實(shí)現(xiàn)抽氣的。屬于這一類型的有活塞抽氣機(jī)和旋轉(zhuǎn)抽氣機(jī)。這是一種低真空泵，單獨(dú)使用時可獲得低真空，在真空機(jī)組中用作前級泵。旋片式真空泵結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。主要部件為圓筒形定子、偏心轉(zhuǎn)子和旋片。工作原理如圖3-2所示。偏心轉(zhuǎn)子繞自己中心O

6、軸按箭頭所示方向轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動中定子、轉(zhuǎn)子在B處保持接觸、旋片靠彈簧作用始終與定子接觸。兩旋片將轉(zhuǎn)子與定子間的空間分隔成兩部分。進(jìn)氣口C與被抽容器相連通。出氣口裝有單向閥。當(dāng)轉(zhuǎn)子由(a)轉(zhuǎn)向(b)時，空間A不斷擴(kuò)大，氣體通過進(jìn)氣口被吸入；轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到(C)位置，空間A和進(jìn)氣口隔開，轉(zhuǎn)到(d)位置以后，氣體受到壓縮，壓強(qiáng)升高，直到?jīng)_開出氣口的單向閥，把氣體排出泵外。轉(zhuǎn)子連續(xù)轉(zhuǎn)動，這些過程就不斷重復(fù)，從而把與進(jìn)氣口相連通的容器內(nèi)氣體不斷抽出，達(dá)到真空狀態(tài)。機(jī)械泵在工作過程中，轉(zhuǎn)子在快速運(yùn)動，兩片旋片在不斷伸縮，在定子與轉(zhuǎn)子、旋片67與定子、

7、旋片與轉(zhuǎn)子各自的接觸處都存在磨擦，同時為了實(shí)現(xiàn)相對運(yùn)動，活動零件相互間留有一定的公差，即存在著微小間隙。因此整1個泵體必須浸沒在機(jī)械泵油中，才能工作。泵油起著密封潤滑和冷卻的作用。21039機(jī)械泵使用注意事項(xiàng)為：(1)機(jī)械泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動方向,必須按泵上規(guī)4定方向,不能反向。否則會把泵油壓入真空系85統(tǒng)。7(2)由于被抽氣體在泵內(nèi)被壓縮，而且壓6縮比又大，如氣體中含有蒸汽，會因壓縮而凝成液體混人泵油中排不出去。因此，一般機(jī)械圖3-1旋片式機(jī)械泵結(jié)構(gòu)泵不宜用于抽蒸汽，或含蒸汽較多的氣體，具1.濾網(wǎng)2.擋油板3.真空泵泵油有氣鎮(zhèn)裝置的機(jī)械

8、泵，才適于抽含有蒸汽氣4.旋片5.旋片彈簧6.空腔7.轉(zhuǎn)子體。8.油箱9.排氣閥門10.彈簧板(3)機(jī)械泵停機(jī)后要防止發(fā)生“回油”現(xiàn)象（為什么會發(fā)生回油？）。為此停機(jī)后須將進(jìn)氣口與大氣接通，也可在機(jī)械泵進(jìn)氣口接上電磁閥，停機(jī)時，電磁閥斷電靠彈簧作用轉(zhuǎn)向接通大氣。