真空鍍膜基礎(chǔ)知識89471學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1真空鍍膜基礎(chǔ)知識真空鍍膜基礎(chǔ)知識89471第一頁，共44頁。一些一些(yxi)基本概念基本概念第1頁/共44頁第二頁，共44頁。鍍鍍膜膜常常用用方方法法列列表表第2頁/共44頁第三頁，共44頁。第3頁/共44頁第四頁，共44頁。第4頁/共44頁第五頁，共44頁。第5頁/共44頁第六頁，共44頁。第6頁/共44頁第七頁，共44頁。1Psi = 1磅/ 平方英寸1Pa = 1N/m2第7頁/共44頁第八頁，共44頁。常溫下大氣常溫下大氣(dq)壓力與大氣壓力與大氣(dq)分子平均自由程的關(guān)系分子平均自由程的關(guān)系第8頁/共44頁第九頁，共44頁。第9頁/共44頁第十頁，共44頁。注：絕對的密

2、封是不存在的，任何材質(zhì)的腔室材料本身都會有氣體分子滲入（一般注：絕對的密封是不存在的，任何材質(zhì)的腔室材料本身都會有氣體分子滲入（一般(ybn)腔室都制作的很厚），各密封處的滲漏等，腔室內(nèi)壁吸附分子的釋放（腔室腔室都制作的很厚），各密封處的滲漏等，腔室內(nèi)壁吸附分子的釋放（腔室都要經(jīng)過特殊的內(nèi)壁處理，減少分子吸附）等都要經(jīng)過特殊的內(nèi)壁處理，減少分子吸附）等第10頁/共44頁第十一頁，共44頁。第11頁/共44頁第十二頁，共44頁。第12頁/共44頁第十三頁，共44頁。第13頁/共44頁第十四頁，共44頁。第14頁/共44頁第十五頁，共44頁。第15頁/共44頁第十六頁，共44頁。羅茨泵壓縮氣體所需

3、的功率與壓差成正比，一旦氣體壓差過高，泵就可能出現(xiàn)過載現(xiàn)象，造成電機(dinj)繞組燒損.本羅茨泵使用了液力聯(lián)軸器，使泵可以無級調(diào)速，平穩(wěn)起動，能夠在高壓差下工作，起到保護馬達的作用。 羅茨泵分3種：低真空(zhnkng)羅茨泵；中真空(zhnkng)羅茨泵（機械增壓泵）；高真空(zhnkng)多級羅茨泵（干泵）。第16頁/共44頁第十七頁，共44頁。第17頁/共44頁第十八頁，共44頁。第18頁/共44頁第十九頁，共44頁。蜂窩式熱交換器的獨特構(gòu)造可以最大化的實現(xiàn)冷卻效果，并且(bngqi)避免Vs1與Vs2之間的氣體竄通，降低冷卻效果。為了實現(xiàn)最大的冷卻效果必須做到：1.返流充氣迅速完成，

4、冷卻器截流作用小，導(dǎo)流要大。返流充氣迅速完成，冷卻器截流作用小，導(dǎo)流要大。2.冷卻器對氣體的熱交換要充分，因此就要有盡量大的交換面冷卻器對氣體的熱交換要充分，因此就要有盡量大的交換面積積。但是兩者又是相矛盾的，必須從氣體流到狀態(tài)規(guī)律和熱交換規(guī)律兩方面進行綜合考慮，進行優(yōu)化選擇。當(dāng)然具體來說需要考慮的因素更多：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，壓差，氣體溫度，冷卻水因素，泵腔體積等等第19頁/共44頁第二十頁，共44頁。啟動啟動(qdng)順序問題，液壓調(diào)速和齒輪箱變速（有無旁通閥）的區(qū)別順序問題，液壓調(diào)速和齒輪箱變速（有無旁通閥）的區(qū)別泵一般應(yīng)該運行一年進行一次大檢修：齒輪及軸承的磨損，檢查密封裝置，更換密封圈，檢查

5、轉(zhuǎn)子的腐蝕情況，轉(zhuǎn)子結(jié)垢情況，泵腔腐蝕及結(jié)垢情況。泵一般應(yīng)該運行一年進行一次大檢修：齒輪及軸承的磨損，檢查密封裝置，更換密封圈，檢查轉(zhuǎn)子的腐蝕情況，轉(zhuǎn)子結(jié)垢情況，泵腔腐蝕及結(jié)垢情況。第20頁/共44頁第二十一頁，共44頁。擴散擴散(kusn)泵介紹泵介紹油擴散泵是靠噴嘴高速噴射的硅油蒸汽來將氣體逐級壓縮至排氣口，或氣體分子溶入油中，等油冷凝回流被重新加熱然后氣體被釋放(shfng)到排氣口，然后被前級泵帶走達到抽真空的目的。擴散泵抽速快，構(gòu)造簡單，無機械磨損構(gòu)件，無噪聲污染，但存在油污染，需冷卻水和前級泵抽氣范圍： 10-3 to 10-7 Torr 配合液氮冷阱使用可達10-9Torr冷阱可

6、用極低的溫度降低氣體分子的能量或?qū)⑵湮皆诶溱鍍?nèi)部，實現(xiàn)更高的真空。配合冷阱使用(shyng)雖然可以降低返油，但是同時也降低了擴散泵的抽速，比如一個幾乎可以完全防止返油的冷阱可以降低30%左右的抽速，但是卻可以提高極限真空度。第21頁/共44頁第二十二頁，共44頁。第22頁/共44頁第二十三頁，共44頁。第23頁/共44頁第二十四頁，共44頁。第24頁/共44頁第二十五頁，共44頁。多級羅茨結(jié)構(gòu)多級羅茨結(jié)構(gòu)各轉(zhuǎn)子有中間壁來隔離構(gòu)成各級的各轉(zhuǎn)子有中間壁來隔離構(gòu)成各級的串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子直徑和結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子直徑和形狀相同，有時寬度不同，向高壓形狀相同，有時寬度不同，向高壓側(cè)方向變窄

7、。三葉壓縮比大，抽速側(cè)方向變窄。三葉壓縮比大，抽速低。低。 螺桿結(jié)構(gòu)螺桿結(jié)構(gòu)根據(jù)螺桿壓縮機原理制成，空壓機中的螺桿在一圈以內(nèi)，而干泵的螺桿在兩圈以上，這樣的設(shè)計可以減小返流量，提高壓縮比，但是圈數(shù)太多，會使得氣體路徑變長，影響抽速，所以萊寶有一種中間進氣，兩邊出氣的設(shè)計，加上氣鎮(zhèn)可以減少氣體粉塵根據(jù)螺桿壓縮機原理制成，空壓機中的螺桿在一圈以內(nèi)，而干泵的螺桿在兩圈以上，這樣的設(shè)計可以減小返流量，提高壓縮比，但是圈數(shù)太多，會使得氣體路徑變長，影響抽速，所以萊寶有一種中間進氣，兩邊出氣的設(shè)計，加上氣鎮(zhèn)可以減少氣體粉塵(fnchn)的沉積。螺桿式無油機械真空泵是利用齒輪傳動同步反向旋轉(zhuǎn)的相互嚙合而不接

8、觸的左螺桿與右螺桿作高速轉(zhuǎn)動，利用泵殼和相互嚙合的螺旋將螺旋槽分隔成多個密閉空間，吸入氣體被封在空間內(nèi)的沉積。螺桿式無油機械真空泵是利用齒輪傳動同步反向旋轉(zhuǎn)的相互嚙合而不接觸的左螺桿與右螺桿作高速轉(zhuǎn)動，利用泵殼和相互嚙合的螺旋將螺旋槽分隔成多個密閉空間，吸入氣體被封在空間內(nèi) ，自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)的推移至排出端但無壓縮（好比螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時被不斷向前推進的情景相似），只有螺桿最末端的排出空間對氣體有壓縮作用。螺桿的各級間可形成壓力梯度，以分散壓差和提高壓縮比。各部間隙，自吸入室沿螺桿軸向連續(xù)的推移至排出端但無壓縮（好比螺母在螺紋回轉(zhuǎn)時被不斷向前推進的情景相似），只有螺桿最末端的排出空間對氣體

9、有壓縮作用。螺桿的各級間可形成壓力梯度，以分散壓差和提高壓縮比。各部間隙和泵轉(zhuǎn)速對泵的性能有很大影響。和泵轉(zhuǎn)速對泵的性能有很大影響。 第25頁/共44頁第二十六頁，共44頁。爪式泵排氣步驟爪式泵排氣步驟(bzhu)從這個從這個(zh ge)圖我們可以看出爪式泵集中了旋片泵與羅茨泵的優(yōu)點，但是壓縮比要比羅茨泵高很多，極限真空等各方面也優(yōu)于羅茨泵。圖我們可以看出爪式泵集中了旋片泵與羅茨泵的優(yōu)點，但是壓縮比要比羅茨泵高很多，極限真空等各方面也優(yōu)于羅茨泵。a吸氣排氣b吸氣排氣終止，吸氣腔面積最大，兩個轉(zhuǎn)子之間還封存了一部分沒被排出的氣體c轉(zhuǎn)子換向，轉(zhuǎn)子只需轉(zhuǎn)一小角度，封存氣體會進入環(huán)形(hun xn)

10、空間，環(huán)形(hun xn)空間氣體壓力變大，增大壓縮比。d轉(zhuǎn)子進行到下一次吸氣的位置，排氣孔還沒有打開，氣體仍被壓縮。第26頁/共44頁第二十七頁，共44頁。爪式結(jié)構(gòu)爪式結(jié)構(gòu)(jigu)干泵干泵爪式泵一般分立式與臥式兩種，圖一是臥式結(jié)構(gòu)，由一級羅茨+三級爪式構(gòu)成，羅茨為吸氣級，爪式為壓縮級，這樣可以在低進氣壓力下得到(d do)大的抽速，極限壓力在1Pa以下。為獲得低壓大抽速，通常羅茨級設(shè)計的要比爪式大50%以上，防止級間過壓，羅茨與中間爪式之間有較大的氣體傳輸空間來緩沖壓力，為了抽出蒸汽，在出氣級設(shè)置氣鎮(zhèn)。圖二是立式四級爪式串聯(lián)，泵殼帶有水冷套，降低軸承及軸封處的溫度，第一級作為吸氣級，面積

11、要比后三個大，級與極之間有隔板間隔，進氣口與出氣口都在隔板上，分別有兩個轉(zhuǎn)子端面定時開啟，當(dāng)泵的一部分壓縮排氣時，另一部分則吸氣，立式結(jié)構(gòu)有利于抽除含有粉塵及懸浮顆粒的氣體，且軸向返流小。在抽取含粉塵比較多的氣體或危險特氣的時候可以逐級往泵腔通N2來防止粉塵的沉積，及稀釋特氣至安全氛圍以下。冷卻水效果很重要，必要時需要冷卻對高危特氣進行冷卻。第27頁/共44頁第二十八頁，共44頁。熱陰極電離熱陰極電離(dinl)真空真空計原理圖計原理圖皮拉尼電阻皮拉尼電阻(dinz)第28頁/共44頁第二十九頁，共44頁。潘寧放電潘寧放電(fng din)原理圖原理圖電離電離(dinl)規(guī)規(guī)第29頁/共44頁

12、第三十頁，共44頁。皮拉尼/壓電復(fù)合(fh)真空規(guī)測量范圍：1大氣壓至1E-5Torr全量程復(fù)合(fh)真空規(guī)測量范圍：1大氣壓至1E-10Torr注注：真空規(guī)的安裝要求：規(guī)管入口應(yīng)朝下或合適的一側(cè)，以防落入顆?；覊m及影響測量精度。第30頁/共44頁第三十一頁，共44頁。氦質(zhì)譜檢漏儀氦質(zhì)譜檢漏儀 1 我們需要檢漏的主要地方：各鍍膜設(shè)備的真空系統(tǒng)，特氣管路等 2 檢漏方式很多，但工業(yè)普遍采用氦質(zhì)譜檢漏儀，其具有(jyu)檢漏范圍廣 （10-310-8 Pam3/S ）、性能穩(wěn)定、精度高、安全方便等優(yōu)點。 3 氦質(zhì)譜檢漏儀是根據(jù)質(zhì)譜學(xué)原理，利用氦氣作為示蹤氣體，來對各種容器的泄漏、微漏和滲漏(包括

13、材料本身的)進行檢測的儀器。 第31頁/共44頁第三十二頁，共44頁。使用氦氣作為示蹤氣體使用氦氣作為示蹤氣體(qt)(qt)的原因的原因1 氦氣在空氣中含量非常少，只有5ppm（空氣中占約 1/200，000）；2 在被測試的物體內(nèi)部所殘留的空氣中的氦氣含量也非常少；3 由于氦分子量小、分子直徑?。ㄔ谠刂芷诒碇性趦H排在氫 的后面(hu mian)），即便是極其微小的滲漏孔也能方便地通過；4 由于具有化學(xué)上的不活躍性，不會污染排氣系統(tǒng)及被測試物 體，也不容易吸附在腔體表面上，容易放出。5 由于具有對人體無害性和不可燃爆性，因此使用安全方便；6 對分析管的分辨率要求并不高，容易實現(xiàn)高靈敏度；7

14、 不存在環(huán)境污染問題。注：不用氫的原因：氫氣本身就是易燃易爆氣體。第32頁/共44頁第三十三頁，共44頁。燈絲發(fā)射出的電子在電離室來回震蕩，與電離室內(nèi)氣體和經(jīng)被檢件漏孔進入電離室的氦氣相互碰撞使其電離成正離子(lz)，這些離子(lz)在加速電場作用下經(jīng)縫隙進入磁場，由于洛倫茲力作用產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，形成圓弧形軌道，軌道半徑與粒子的荷質(zhì)比有關(guān)，調(diào)節(jié)電壓使氦離子(lz)正好通過縫隙被收集形成離子(lz)流經(jīng)放大器放大，通過輸出表及音響顯示出來。 第33頁/共44頁第三十四頁，共44頁。第34頁/共44頁第三十五頁，共44頁。第35頁/共44頁第三十六頁，共44頁。第36頁/共44頁第三十七頁，共44頁。第37頁/共44頁第三十八頁，共44頁。第38頁/共44頁第三十九頁，共44頁。而產(chǎn)生出大量的各種離子，游離基。這些粒子在化學(xué)性質(zhì)上是活化的，他們有助于生成新的粒子和發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。而電子在損失掉能量以后(yhu)又會被電場加速，他們不斷地反復(fù)著被加速-與分子原子碰撞的過程，于是氣體便很快地電離而成為等離子體發(fā)生放電現(xiàn)象。并非任何的電離氣體都是等離子體。只要絕對溫度不為零，任何氣體中總存在有少量的分子和原子電離。嚴(yán)格地說來，只有當(dāng)帶電粒子地密度足夠大，