真空的獲得與測量預習

1、真空的獲得與測量真空的獲得與測量摘要摘要真空技術在近代尖端科學技術中占有關鍵的地位，本實驗要學習高真空的獲得與測量方法，熟悉真空獲得的相關設備和儀器，并掌握其使用方法。關鍵詞關鍵詞高真空機械泵油擴散泵引言引言真空技術始于1634年，由托里拆利將一端密封的長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量壓強低于Tr的高真空設備與技術；到20世紀50年代，隨著表面7

2、10?物理，原子能物理，以及半導體、電子計算機、航空技術的迅速發(fā)展，發(fā)展了超高真空技術；到20世紀70年代，又進一步提高到壓強低于Tr的極高真空。目前，真空技術1110?在近代尖端科學技術中占有關鍵的地位。實驗原理實驗原理真空技術主要包括真空的獲得、測量和檢查漏氣等方面的內容。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泵（如機器泵），用來產(chǎn)生預備真空，需要在預備條件下才

3、能工作的真空泵稱為次級泵（如擴散泵），次級泵用來進一步提高真空度，獲得高真空。(1)機器泵一般采用油封轉片式機器泵，其結構如圖1所示，在圓柱形氣缸（定子）內有偏心圓柱作為轉子，當轉子繞軸轉動時，其最上部與氣缸內表面緊密接觸，沿轉子的直徑裝（2）熱陰極電離真空計的原理最簡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B管與真空系統(tǒng)相接，使用時，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，碰撞機會越大，產(chǎn)生的正離子也越多。另外，由于板極電壓為負，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（即壓強越大），板極電流也越大。所以，通過測量板極電流便可以確定氣體的壓強，熱陰極電離真空計就是根據(jù)這個原理制成的。熱陰極電離真空計是測量極高真空的儀器，測量范圍為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)在較長時間內達不到預定的真空度的時候，就要進行檢漏。玻璃真空系統(tǒng)的檢漏，常用高頻火花檢漏器來檢查，其結構如圖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，當電容器兩端電壓升到足夠高時，就通過火花間隙G放電，在C1L1C2G回路中產(chǎn)生高頻高壓使附近空氣電離，而激起很強的放電現(xiàn)象。在檢查漏氣時，先接通電源，讓檢漏端接在玻璃壁附近（離開約0.5—1cm）來回移動，當檢漏端接近不漏氣的