低真空的獲得和測(cè)量

1、低真空的獲得和測(cè)量實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?學(xué)會(huì)用機(jī)械泵獲得低真空以及觀測(cè)不同真空度時(shí)輝光放電現(xiàn)象；2用U型計(jì)和熱偶計(jì)測(cè)量真空以及用定容法測(cè)量機(jī)械泵的有效抽速。實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：1.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，p1p2，實(shí)現(xiàn)了抽氣。真空泵的主要參數(shù)(1)S（抽氣速率）：定義為在泵的進(jìn)氣口任意給定壓強(qiáng)下，單位時(shí)間內(nèi)流入泵內(nèi)的氣體體積或表示為：其中，Q為單位

2、時(shí)間內(nèi)流入泵的氣體量。泵的抽氣速率S并不是常數(shù)，隨P而變。(2)極限壓強(qiáng)Pu(極限真空)(3)最高工作壓強(qiáng)Pm(4)工作壓強(qiáng)范圍（PuPm）：泵能正常工作的壓強(qiáng)范圍2.真空測(cè)量(1)U型壓力計(jì)水銀U型壓力計(jì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)需校準(zhǔn)，可以在氣壓不太低時(shí)使用。一般壓力計(jì)一段封閉，另一端接入真空系統(tǒng)，封閉端為真空，這樣壓力計(jì)可直接指示總壓力，兩邊水銀柱的高度差即為總壓力。對(duì)于精密工作則需進(jìn)行溫度修正。對(duì)于壓力較低（低于Pa）的測(cè)量，油壓力計(jì)比水銀壓

3、力計(jì)更精確，因?yàn)橛偷拿芏鹊偷枚?。絕對(duì)壓力由下式給出式中h是油壓力計(jì)的讀數(shù)。(2).高頻電火花真空測(cè)定儀（又叫檢漏儀）高頻電火花真空測(cè)定儀（又叫檢漏儀）是一種粗略測(cè)量玻璃真空系統(tǒng)的儀器，原理圖如圖所示。接通電源后，調(diào)節(jié)放電火花間隙G，當(dāng)產(chǎn)生擊穿放電時(shí)，將高生的熱傳導(dǎo)和熱輻射這兩部分不再與壓強(qiáng)有關(guān)，因此就達(dá)到了測(cè)量下限。氣壓下降，管內(nèi)氣體分子減少，熱絲溫度升高，由熱電偶產(chǎn)生的熱電勢(shì)增加，輸出電壓增加。實(shí)驗(yàn)儀器：實(shí)驗(yàn)儀器：熱偶真空計(jì)、旋片式機(jī)

4、械泵、熱偶規(guī)管、高頻電火花真空測(cè)定儀、FZh2B型復(fù)合真空計(jì)。使用方法：玻璃真空系統(tǒng)：它由機(jī)械泵、橡皮管道、玻璃管道、玻璃活塞、玻璃容器、U型計(jì)、放電管、高頻電火花真空測(cè)定儀、熱偶真空計(jì)組成。本系統(tǒng)可以用來(lái)做真空的獲得和測(cè)量。熱偶真空計(jì)：是一種熱傳導(dǎo)真空計(jì)，利用低氣壓下氣體的熱傳導(dǎo)與壓強(qiáng)間的依賴關(guān)系，間接測(cè)量真空的儀器，測(cè)量范圍在1000.1Pa。旋片式機(jī)械泵：旋片式機(jī)械泵是一種氣壓傳輸泵，它用油來(lái)保持密封并依靠機(jī)械方法不斷地改變泵內(nèi)吸

5、氣空腔的體積，使被抽容器內(nèi)氣體的體積不斷膨脹從而獲得真空。它是一種低真空泵，常被作為粗抽泵和前級(jí)泵。其性能參數(shù)主要有極限壓強(qiáng)和抽氣速率。熱偶規(guī)管：管中封一加熱絲，及一熱電偶并使二者保持熱接觸，在熱絲上加一恒定電流，在熱電偶兩端用毫伏表測(cè)量熱電動(dòng)勢(shì)，管中真空度升高，熱絲溫度升高，熱電動(dòng)勢(shì)增高，經(jīng)校準(zhǔn)可由熱電動(dòng)勢(shì)讀出真空度。高頻電火花真空測(cè)定儀：高頻電火花真空測(cè)定儀對(duì)玻璃真空系統(tǒng)，可大概估計(jì)真空度的數(shù)量級(jí)。利用低真空輝光放電現(xiàn)象，其放電顏色

6、與真空系統(tǒng)中氣壓和氣體成分有關(guān)，不同的顏色對(duì)應(yīng)于不同的真空度，測(cè)量范圍在104101Pa。也可對(duì)玻璃真空系統(tǒng)進(jìn)行撿漏。FZh2B型復(fù)合真空計(jì)：連好線后，直接讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1啟動(dòng)真空系統(tǒng)，用U型壓力計(jì)和熱偶真空計(jì)測(cè)量系統(tǒng)真空度。2用高頻電火花真空測(cè)定儀觀測(cè)系統(tǒng)內(nèi)輝光的變化，在每一個(gè)數(shù)量級(jí)至少記一次現(xiàn)象，與放電顏色和壓力關(guān)系表內(nèi)現(xiàn)象比較有何異同。3測(cè)量pt關(guān)系曲線，由公式計(jì)算出機(jī)械泵的有效抽速。4抽至極限真空度。5注意事項(xiàng)（1）對(duì)玻璃系統(tǒng)

7、操作一定要輕緩，事先把步驟擬好，正確無(wú)誤方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）開(kāi)泵之前一定要關(guān)閉放氣閥，關(guān)泵之前一定要先關(guān)閉閥門(mén)，然后停泵并立即打開(kāi)放氣閥。（3）高頻火花儀的探頭要離開(kāi)玻璃管壁1cm左右的位置，不可與關(guān)閉接觸，也不可以停在一處，以免打裂玻璃。讀數(shù)時(shí)間10s35s57s1:161:508:409:30壓強(qiáng)（Pa）654.543.50.50.3讀數(shù)時(shí)間10:5012:2112:4712:5213:0913:1213:16壓強(qiáng)（Pa）210??