真空的獲得與測(cè)量預(yù)習(xí)

1、真空的獲得與測(cè)量真空的獲得與測(cè)量摘要摘要真空技術(shù)在近代尖端科學(xué)技術(shù)中占有關(guān)鍵的地位，本實(shí)驗(yàn)要學(xué)習(xí)高真空的獲得與測(cè)量方法，熟悉真空獲得的相關(guān)設(shè)備和儀器，并掌握其使用方法。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞高真空機(jī)械泵油擴(kuò)散泵引言引言真空技術(shù)始于1634年，由托里拆利將一端密封的長(zhǎng)玻璃管注滿汞并倒置于盛有汞的槽里，發(fā)現(xiàn)汞柱頂端產(chǎn)生真空。自20世紀(jì)初起，隨著電子管的研究和產(chǎn)生，逐步建立起了能夠獲得與測(cè)量壓強(qiáng)低于Tr的高真空設(shè)備與技術(shù)；到20世紀(jì)50年代，隨著表面7

2、10?物理，原子能物理，以及半導(dǎo)體、電子計(jì)算機(jī)、航空技術(shù)的迅速發(fā)展，發(fā)展了超高真空技術(shù)；到20世紀(jì)70年代，又進(jìn)一步提高到壓強(qiáng)低于Tr的極高真空。目前，真空技術(shù)1110?在近代尖端科學(xué)技術(shù)中占有關(guān)鍵的地位。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理真空技術(shù)主要包括真空的獲得、測(cè)量和檢查漏氣等方面的內(nèi)容。1高真空的獲得高真空的獲得獲得真空用真空泵。真空泵按工作條件的不同分為兩類：能夠在大氣壓下工作的真空泵稱為初級(jí)泵（如機(jī)器泵），用來(lái)產(chǎn)生預(yù)備真空，需要在預(yù)備條件下才

3、能工作的真空泵稱為次級(jí)泵（如擴(kuò)散泵），次級(jí)泵用來(lái)進(jìn)一步提高真空度，獲得高真空。(1)機(jī)器泵一般采用油封轉(zhuǎn)片式機(jī)器泵，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，在圓柱形氣缸（定子）內(nèi)有偏心圓柱作為轉(zhuǎn)子，當(dāng)轉(zhuǎn)子繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其最上部與氣缸內(nèi)表面緊密接觸，沿轉(zhuǎn)子的直徑裝（2）熱陰極電離真空計(jì)的原理最簡(jiǎn)單的熱陰極電離真空規(guī)管就是一只三極管，如圖4所示，通過(guò)B管與真空系統(tǒng)相接，使用時(shí)，在燈絲電路中通以電流，燈絲受熱后便發(fā)射電子，由于柵極加上正電壓，便吸引電子使電子加速，中

4、途與氣體分子相碰，氣體的密度越大，碰撞機(jī)會(huì)越大，產(chǎn)生的正離子也越多。另外，由于板極電壓為負(fù)，便吸引正離子在板極電路中形成板極電流Ip，氣體分子密度越大（即壓強(qiáng)越大），板極電流也越大。所以，通過(guò)測(cè)量板極電流便可以確定氣體的壓強(qiáng)，熱陰極電離真空計(jì)就是根據(jù)這個(gè)原理制成的。熱陰極電離真空計(jì)是測(cè)量極高真空的儀器，測(cè)量范圍為Pa。6110~10??3真空檢漏真空檢漏在真空系統(tǒng)初步裝置完成以后，就要檢查是否漏氣，漏氣可能發(fā)生在接口部位處，也可能發(fā)生在

5、管道或者真空泵本身。一般講，系統(tǒng)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)達(dá)不到預(yù)定的真空度的時(shí)候，就要進(jìn)行檢漏。玻璃真空系統(tǒng)的檢漏，常用高頻火花檢漏器來(lái)檢查，其結(jié)構(gòu)如圖5所示。T1為電源的升壓變壓器，輸出300V高壓，使電容器C1、C2充電，當(dāng)電容器兩端電壓升到足夠高時(shí)，就通過(guò)火花間隙G放電，在C1L1C2G回路中產(chǎn)生高頻高壓使附近空氣電離，而激起很強(qiáng)的放電現(xiàn)象。在檢查漏氣時(shí)，先接通電源，讓檢漏端接在玻璃壁附近（離開約0.5—1cm）來(lái)回移動(dòng)，當(dāng)檢漏端接近不漏氣的