真空與真空鍍膜技術(shù)簡(jiǎn)介課件

真空與真空鍍膜技術(shù)簡(jiǎn)介一.真空技術(shù)入門(mén)

真空：低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)。1643年，意大利物理學(xué)家托里拆利(E.Torricelli)首創(chuàng)著名的大氣壓實(shí)驗(yàn)，獲得真空。自然真空：氣壓隨海拔高度增加而減小，存在于宇宙空間。人為真空：用真空泵抽掉容器中的氣體。真空量度單位1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=760mmHg=760(Torr)1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.013x105Pa1Torr=133.3Pa真空技術(shù)的應(yīng)用

電子技術(shù)、航空航天技術(shù)、加速器、表面物理、微電子、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、化工、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活等各個(gè)領(lǐng)域。二.真空獲得—真空泵1654年，德國(guó)物理學(xué)家葛利克發(fā)明了抽氣泵，做了著名的馬德堡半球試驗(yàn)。

原理：當(dāng)泵工作后，形成壓差，p1>p2，實(shí)現(xiàn)了抽氣。真空泵的分類氣體傳輸泵:是一種能將氣體不斷地吸入并排出泵外以達(dá)到抽氣目的的真空泵，例如旋片機(jī)械泵、油擴(kuò)散泵、渦輪分子泵。氣體捕集泵:是一種使氣體分子短期或永久吸附、凝結(jié)在泵內(nèi)表面的真空泵，例如分子篩吸附泵、鈦升華泵、濺射離子泵、低溫泵和吸氣劑泵。極限壓強(qiáng)(極限真空)最高工作壓強(qiáng)工作壓強(qiáng)范圍（）泵能正常工作的壓強(qiáng)范圍幾種常用真空泵的工作壓強(qiáng)范圍旋片機(jī)械泵吸附泵擴(kuò)散泵渦輪分子泵濺射離子泵低溫泵

幾種常用真空泵的工作原理

1.旋片機(jī)械泵工作過(guò)程是：吸氣—壓縮—排氣。定子浸在油中起潤(rùn)滑，密封和堵塞縫隙的作用。主要參量是：抽速和極限壓強(qiáng)。由于極限壓強(qiáng)較高，常用做前級(jí)泵(預(yù)抽泵)。旋片式機(jī)械泵3.渦輪分子泵工作過(guò)程是：高速旋轉(zhuǎn)葉片(30000轉(zhuǎn)/分)—對(duì)氣體分子施以定向動(dòng)量—壓縮—排氣。優(yōu)點(diǎn)：無(wú)油，潔凈，啟動(dòng)快，制動(dòng)快，可忍受大氣沖擊。缺點(diǎn)：由于高速旋轉(zhuǎn)，不能在磁場(chǎng)中使用，否則會(huì)產(chǎn)生渦流，導(dǎo)致葉輪發(fā)熱、變形等嚴(yán)重后果，對(duì)氫氣等輕質(zhì)氣體抽速較小，價(jià)格昂貴。1.動(dòng)葉輪；2.泵殼；3.渦輪排；4.中頻電動(dòng)機(jī)；5.底座；6.出氣口法蘭；7.潤(rùn)滑油池；8.靜葉輪；9.電機(jī)冷卻水管.

三.真空的測(cè)量—真空計(jì)

1.絕對(duì)真空計(jì)

直接測(cè)量真空度的量具，如U型計(jì)、壓縮真空計(jì)(麥克勞真空計(jì))。

壓縮型真空計(jì)測(cè)量范圍：103～10-3PaU型計(jì)測(cè)量范圍：105～10Pa2.相對(duì)真空計(jì)2.1熱偶真空計(jì)(熱傳導(dǎo)真空計(jì))測(cè)量范圍：100—10-1Pa測(cè)量下限：熱絲溫度較高，氣體分子熱傳導(dǎo)很小，熱絲引線本身的熱傳導(dǎo)和熱輻射引起的熱量減小占主導(dǎo)地位，這兩部分與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)。熱電偶規(guī)管及其電路原理直接測(cè)量與壓強(qiáng)有關(guān)的物理量，再與絕對(duì)真空計(jì)相比較進(jìn)行標(biāo)定的真空計(jì)。電離計(jì)線路圖電離規(guī)管理論解釋：當(dāng)p較高時(shí)，kx/p<<k，此時(shí)當(dāng)p很低時(shí)，kx/p>>k，此時(shí)與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)2.3B—A真空計(jì)(超高真空熱陰極電離計(jì))

50年代初，Bayard

和Alpert經(jīng)過(guò)改進(jìn)電離規(guī)，減小光電流，減小受照面積，制成B-A規(guī)，收集極面積減小了100—1000倍，測(cè)量下限也降低100—1000倍。Ф0.2mm的鎢絲測(cè)量下限可達(dá)10-8~10-9paФ4μm的鎢絲測(cè)量下限可達(dá)10-10paB-A真空規(guī)管離子收集極；2.加速極（柵極）3.陰極燈絲；4.外殼真空系統(tǒng)(DM—300鍍膜機(jī))蒸發(fā)系統(tǒng)轟擊電極工作架烘烤電極活動(dòng)擋板蒸發(fā)電極蒸發(fā)源蒸發(fā)源的形狀如下圖，大致有螺旋式(a)、籃式(b)、發(fā)叉式(c)和淺舟式(d)等。設(shè)蒸發(fā)源為點(diǎn)蒸發(fā)源，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)任何方向一立體角dω的質(zhì)量為：

蒸發(fā)物質(zhì)到達(dá)任一方向面積元ds質(zhì)量為

設(shè)蒸發(fā)物的密度為ρ，單位時(shí)間淀積在ds上的膜厚為t，

則比較以上兩式可得

對(duì)于平行平面ds，φ=θ，則上式為由可得在點(diǎn)源的正上方區(qū)域(δ=0)時(shí)，薄膜厚度的測(cè)量1.干涉顯微鏡法

干涉條紋間距Δ0