《物理氣相淀積上》ppt課件-文庫吧
2024-12-31 02:42 本頁面
【正文】 空的設(shè)備（真空泵）、測量真空的器具（真空計）以及必要的管道、閥門和其它附屬設(shè)備 ? 原理：當(dāng)真空管道兩端存在壓力差的時候，氣體會從高壓處向低壓處擴(kuò)散，形成氣體流動 ? 對于任何一個真空系統(tǒng)而言，都不可能得到絕對真空（ P=0），而是具有一定壓強(qiáng)－－稱為 極限壓強(qiáng) （或極限真空），這是該系統(tǒng)所能滿足需要的重要指標(biāo)；第二個主要指標(biāo)是 抽氣速率 －－指在規(guī)定壓強(qiáng)下單位時間所抽氣體的體積，它決定抽真空所需要的時間。 ? 真空的獲得 ： ? 至今還沒有一種真空泵可以從大氣壓一直工作到超高真空的。 ? 前級泵：能使壓力從一個大氣壓力開始變小，進(jìn)行排氣的通常稱為前級泵。 ? 次級泵：只能從較低壓力抽到更低壓力的真空泵稱為次級泵。 ? 通常是講幾種真空泵組合使用，如機(jī)械泵＋擴(kuò)散泵、吸附泵＋濺射離子泵＋鈦升華泵系統(tǒng)，前者為有油系統(tǒng)后者為無油系統(tǒng)。 種類 原理 工作壓強(qiáng)范圍 機(jī)械泵 油封機(jī)械泵（單級） 油封機(jī)械泵（雙級） 分子泵 羅茨泵 利用機(jī)械力壓縮和排除氣體 100Pa 10－ 2Pa 100～ 10－ 8Pa 103～ 10－ 2Pa 蒸氣噴射泵 水銀擴(kuò)散泵 油擴(kuò)散泵 油噴射泵 靠蒸氣噴射的動量把氣體帶走 100～ 10－ 7Pa 100～ 10－ 6Pa 干式泵 濺射離子泵 鈦升華泵 利用濺射或升華形成吸氣、吸附排除氣體 10－ 2～ 10－ 8Pa 10－ 1～ 10－ 8Pa 干式泵 吸附泵 冷凝泵 冷凝吸附泵 利用低溫表面對氣體進(jìn)行物理吸附排除氣體 102Pa 10－ 2～ 10－ 10Pa 10－ 2～ 10－ 6Pa ? 機(jī)械泵：旋片式、定片式和滑翔式等。旋片式噪聲小，運(yùn)行速度高應(yīng)用最廣。 1) 旋片式機(jī)械泵：定子、旋片和轉(zhuǎn)子組成。這些部件全部浸在機(jī)械泵油中，轉(zhuǎn)子偏心地置于定子泵內(nèi)。 2) 原理： 在溫度一定的情況下容器的體積與氣體的壓強(qiáng)成反比。 3) 過程：右圖式出了機(jī)械泵轉(zhuǎn)子在連續(xù)旋轉(zhuǎn)過程中的四個典型位置，圖 1表示正在吸氣，同時把上一周期吸入的氣體逐步壓縮；圖 2表示吸氣截至，此時泵的吸氣量達(dá)最大并將開始壓縮；圖 3表示吸氣空間另一次吸氣，而排氣空間繼續(xù)壓縮；圖 4表示排氣空間內(nèi)的氣體已被壓縮到當(dāng)壓強(qiáng)超過一個大氣壓的時候，氣體推開排氣閥由排氣管道排出。如此不斷進(jìn)行吸氣、壓縮和排氣，于是和機(jī)械泵連接的真空容器便獲得了真空。 4) 為減小有害空間的影響，通常采用雙級泵。該泵由兩個轉(zhuǎn)子串聯(lián)構(gòu)成，以一個轉(zhuǎn)子空間的出氣口作為另一個轉(zhuǎn)子空間的進(jìn)氣口，這樣便可使極限真空從單級泵的 1Pa提高到 10－ 2Pa數(shù)量級，目前機(jī)械泵一般都是雙級泵。 5) 由于泵的轉(zhuǎn)子和定子全部浸泡在油箱內(nèi)，則機(jī)械泵油的基本要求是飽和蒸氣壓低，具有一定的潤滑性和粘度，以及較高的穩(wěn)定性。 ? 擴(kuò)散泵：利用被抽氣體向蒸氣流擴(kuò)散的現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)排氣作用的。 1) 過程 ：當(dāng)擴(kuò)散泵油被加熱后會產(chǎn)生大量的油蒸氣，油蒸氣沿著蒸氣導(dǎo)管傳輸?shù)缴喜?，?jīng)過，傘形噴嘴向外噴射出來。由于噴嘴外的壓強(qiáng)較低，于是蒸氣會向下噴射出較長距離，形成一高速定向的蒸氣流，其分壓強(qiáng)低于擴(kuò)散泵進(jìn)氣口上方被抽氣體分壓強(qiáng)，這樣真空室內(nèi)的氣體分子必然向著壓強(qiáng)低的擴(kuò)散泵噴口處擴(kuò)散，同具有較高能量的 超音速蒸氣分子相碰撞而發(fā)生能量交換 ，驅(qū)使被抽氣體分子沿蒸氣流方向高速運(yùn)動并被帶往出口處，被機(jī)械泵抽走。而射出的油蒸氣噴到水冷的泵壁被冷凝成液體，流回泵底再重新加熱成蒸氣。如此循環(huán)。 油擴(kuò)散泵 外形 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2) 擴(kuò)散泵必須與機(jī)械泵配合使用才能組成高真空系統(tǒng)，單獨(dú)使用擴(kuò)散泵是沒有抽氣作用的。 3) 擴(kuò)散泵油是擴(kuò)散泵的重要工作物質(zhì)，泵油應(yīng)具有較好的 化學(xué)穩(wěn)定性 （無毒無腐蝕）， 熱穩(wěn)定性 （高溫不分解）， 抗氧化性和較低的飽和蒸氣壓 以及在工作時盡可能高
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