真空熱蒸鍍實驗報告

1、 iiii22S3Q35O86d322S3Q35O86d3s*a原始數據：時間t壓強P1/Pa*10-2壓強P2/Pa*10-20.02.02.12.02.82.54.03.22.97.03.63.48.04.13.810.04.54.312.04.94.714.05.35.216.05.85.618.06.36.120.06.96.622.07.57.024.08.07.526.08.68.028.09.08.530.09.59.032.09.99.534.010.010.0測量系統(tǒng)漏氣率:0510152DP2擬合：P2=0.234t+1.9367P2擬合：P2=0.234t+1.9367R

2、2=0.999P1=0.2423t+2.084R2=0.9963由漏氣率曲線可知真空度與時間線性相關。（七）思考題薄膜生長溫度對薄膜的結構有什么重要影響？答：生長溫度對薄膜結構有很大影響，基片溫度的選擇要根據具體情況而定生長溫度愈高，吸附在其表面的殘余氣體分子將愈少，進而增加基片與沉積分子之間的結合力,使膜層附著力、機械強度增加，結構更緊密。生長溫度高，使吸附原子的動能增大，跨越表面勢壘的概率增多，容易結晶化，并使薄膜缺陷減少，同時薄膜內應力也會減少；基片溫度低，則易形成無定形結構膜。提高生長溫度可促進凝結分子與剩余氣體的化學反應，改變膜層的結晶形式和結晶常數，從而改變膜層光學性質。蒸鍍金屬一

3、般采用冷基片，這可減少大顆粒結晶引起的光反射和氧化反應引起的光吸收，提高膜層的反射率。蒸鍍比較厚的膜層，通常要求基片溫度要高一些，可以減少薄膜內應力。熱蒸鍍對真空度有何要求？答:真空度要低于10-3Pa.因為，獲得高質量的薄膜，要求從蒸發(fā)源出來的蒸發(fā)原子或分子到達基片的距離要小于真空室殘余氣體分子的平均自由程。降低蒸發(fā)原子或分子向基片運動過程中受到殘余氣體碰撞的概率,減小蒸發(fā)原子或分子與殘余氣體分子之間的反應，尤其是氧等氣體分子容易被基體吸附后改變薄膜的結構和成分，進而得到組分確定、純凈且牢固的薄膜。選擇蒸發(fā)源材料要依據哪些原則？蒸發(fā)源材料具有良好的熱穩(wěn)定性，化學性質不活潑,達到蒸發(fā)溫度時加熱

4、器本身的蒸發(fā)氣壓要足夠低。蒸發(fā)源材料的熔點必須高于待蒸發(fā)材料的蒸發(fā)溫度,加熱器要有足夠大的熱容量。（八）課堂思考題1、煉鋼場，地下有鐵水，那么天花板會不會鍍上一成鐵？答：鐵原子上升過程中與空氣分子碰撞時滿足動能定理和能量守恒，能量減少，并且其運動方向發(fā)生改變，方向無規(guī)則，碰撞越多，能量越少，方向越無規(guī)則。簡單來說，鐵分子平均自由程小與地板與天花板的距離（書上147，公式23-2）2、真空油的作用：怎樣避免真空油的倒吸氣化,進入真空環(huán)境，反油現象或回油現象（實驗結束時、意外停電等情況）（密封不可能完全無縫，由于內外壓強差，大氣壓足以把油滴分子壓進機械泵的腔體，繼而擴散）？答：泵充氣閥：三通接口，

5、有一個接口連通大氣，其重要組件，一個由繼電器控制的活塞。當通電時，繼電器工作，大氣的接口被活塞封住，停電時，繼電器放開活塞，大氣接入，抵消壓強差。如圖:3、擴散泵上方，擴散泵下方哪里壓強高。答:（上方高）上方壓強高，向低壓強的方向擴散。飄下來的氣體分子被向下噴射的硅油氣流一級一級地向下推送，最后被機械泵抽走。只要上方的氣體分子濃度高與下方氣體分子濃度，氣體抽氣過程始終在進行。理論上如果密封性好可以達到106數量級4、擴散泵使用的條件：壓強要小與10的負三次方毫米汞柱（沒有嚴格的定義）,原因？答：如果外面的壓強低于10負三次方毫米汞柱，里面的蒸汽流容易在內外形成壓強差，那么噴口蒸汽流的速度比較大

6、，壓縮的效果比較明顯。硅油是液體，加熱的壓強越低，硅油的沸點越低，這種沸騰也是最激烈的沸騰，就可以保證里面蒸汽壓是飽和蒸汽壓，內外壓強最大，壓縮效果最好。硅油是有機物，暴露在空氣中加熱，容易氧化；油一直生成的蒸汽使油與空氣隔絕發(fā)生裂解形成碳，堵住管口。5、復合真空計（測量真空度），實驗時自動切換。（要求：原理、使用條件）答：熱電偶真空計（原理、兩根燈絲的形狀、校準曲線、非線性電子元件），熱電偶硅管，硅管里面的兩根燈絲，上面的叫發(fā)熱燈絲，用于發(fā)熱；下面的叫熱偶燈絲，由于測量發(fā)熱燈絲的熱電動勢，如果在發(fā)熱燈絲周圍存在氣體分子的話，有一定概率打到發(fā)熱燈絲上，帶走一部分熱量，熱電偶就會測量到帶走的熱量

7、。氣體分子越多，則概率越大，探測到的熱變化越大。（課本圖P12623-6）,對照校準曲線就可以測量真空度。測量上限為什么是0.1Pa?因為0.1Pa時氣體分子非常稀薄，分子打到燈絲的概率為0，熱電勢不變。電離真空計（公式、線性電子元價，注意使用范圍，如果用于低真空可能不滿足I=k*Ie*P,可能變?yōu)楦叽畏?，產生高電流I，燒壞燈絲和陽極），電離硅管，硅管三級有發(fā)射極（耳釘）、收集極（戒指）、加速柵極（項梁，管中間的絲狀物）。發(fā)射極發(fā)射的電子在電場中運動，一旦被收集極接收，好比發(fā)射極與收集極通路，形成的電流叫離子流。電子從發(fā)射極出發(fā)經加速柵極，加速為高能離子，如果偶遇氣體分子發(fā)生轟擊，就使得被碰撞的氣體分子電離帶電，而帶電的氣體分子就在加速柵極中又被加速為高能粒子，一個變兩個，兩個變四個，以雪崩形式增長。而能產生多少帶電粒子取決與氣體壓強，壓強越大，產生的帶電粒子越多，離子流越大。6、烘烤的目的，不用烘烤可不可以除掉?答：除去因清洗而殘留在真空室內的酒精等清洗洗液。除去吸附在真空室玻璃罩上的氣體分子或水分子等。7、為什么硅會用五顏六色，而鋁沒有?答：五顏六色是因為發(fā)生干涉，鋁膜表面發(fā)生鏡面反射，沒有光程差。估測以這個（有兩個綠色的，銅為基片的）為例兩個膜中心的厚度（中心綠色）。答：2d=n,綠光波長為0.5770.492微米，中心為一級干