真空區(qū)域的劃分及其物理特性

真空區(qū)域的劃分及其物理特性真空區(qū)域的劃分及其物理特性真空區(qū)域的劃分根據(jù)真空物理特點(diǎn)、真空泵、真空測(cè)量及真空應(yīng)用等因素劃分真空區(qū)域。真空區(qū)域的大致劃分如表：分子密度更加降低，分子之間的碰撞次數(shù)很少，平均自由程很大，基本不存在氣體分子之間的能量交換，分子流動(dòng)完全呈現(xiàn)分子流態(tài)。帶電粒子的飛行方向不受干擾(顯像管)，減少了氣體的電離?；瘜W(xué)反應(yīng)接近于零，活潑金屬一定要在此狀態(tài)下冶煉良好的電、熱絕緣性能材料的沸點(diǎn)、熔點(diǎn)降低四、超高真空氣體分子是以固體表面的吸附為主;單分子層形成時(shí)間等于或大于在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量所用時(shí)間——制備“清潔”表面;太空模擬室、可控?zé)岷司圩兊难芯俊⒈砻嫖锢肀砻婊瘜W(xué)的研究。補(bǔ)充：低真空區(qū)域：分子密度比較大。與常壓下氣體狀態(tài)相比，只是分子數(shù)目由多變小的量變化，其物理性質(zhì)與大氣壓下的氣體相比沒有本質(zhì)上的區(qū)別。因大氣狀態(tài)一樣，這時(shí)情報(bào)分析輸運(yùn)量與壓力無關(guān)。但是，盡管如此，分子數(shù)目減少這種量變過程對(duì)生產(chǎn)卻起了極其重要作用。例如，真空運(yùn)輸、真空過濾、真空吸盤等三種真空裝置都是利用真空與大氣之間存在的壓差做功原理來實(shí)現(xiàn)的。高真空區(qū)域：當(dāng)氣體處于高真空區(qū)域時(shí)，空間的氣體分子數(shù)大為減少。高真空的氣體流動(dòng)狀態(tài)是分子流，這就引起了真空物理性質(zhì)的質(zhì)的變化。(一)首先表現(xiàn)在氣體的內(nèi)摩擦出現(xiàn)了滑動(dòng)現(xiàn)象，氣體的熱傳導(dǎo)也現(xiàn)出溫度的劇增現(xiàn)象。與此同時(shí)，與大氣和低真空狀態(tài)相反，壓力已經(jīng)與氣體輸運(yùn)現(xiàn)象有關(guān)了。(二)在高真空區(qū)域如果氣體各部分溫度不同，還會(huì)出現(xiàn)熱流逸，熱輻射等在大氣和低真空時(shí)所沒有的新的物理性能。由于這些特點(diǎn)，這一區(qū)域的真空在生產(chǎn)和科學(xué)研究部門的應(yīng)用更加廣泛。例如，真空鍍膜技術(shù)、真空熱處理、真空冶金、電真空器件及微電子技術(shù)等等都需要高真空條件。超高真空區(qū)域：如果氣體分子數(shù)目進(jìn)一步減少，則跨入了超高真空區(qū)域，在超高真空區(qū)域中，真空又一次從氣體分子數(shù)目的量度而產(chǎn)生了又一個(gè)新的質(zhì)變。這種變化表現(xiàn)在氣體分子在與真空接觸的物體表面間的吸附和脫附過程之中。這就是所興起的表面物理和表面化學(xué)所研究的科學(xué)。例如，粒子加速器、受控核聚變裝置;微電子、光電子技術(shù);航天器用真空技術(shù)等都需要超高真空條件。極高真空區(qū)域：極高真空是指大氣壓力低于10-11Pa的空間真空環(huán)境。由于極高真空處于空間真空的分子沉環(huán)境中，完全不同于地面實(shí)驗(yàn)室容器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。它的分子運(yùn)動(dòng)不服從麥克斯韋速度分布律。在這種環(huán)境下，真空理論與技術(shù)都將發(fā)生實(shí)質(zhì)性的變化。航天工業(yè)的發(fā)展，航天器(包括火箭、人造地球衛(wèi)星、空間站、宇宙飛船、載人航天飛船)在高軌道的運(yùn)行，真空度達(dá)10-11Pa，航天器周圍的環(huán)境是3-4K