真空與真空鍍膜技術(shù)簡介課件

真空與真空鍍膜技術(shù)簡介一.真空技術(shù)入門

真空：低于一個大氣壓的氣體狀態(tài)。1643年，意大利物理學家托里拆利(E.Torricelli)首創(chuàng)著名的大氣壓實驗，獲得真空。自然真空：氣壓隨海拔高度增加而減小，存在于宇宙空間。人為真空：用真空泵抽掉容器中的氣體。真空量度單位1標準大氣壓=760mmHg=760(Torr)1標準大氣壓=1.013x105Pa1Torr=133.3Pa真空技術(shù)的應用

電子技術(shù)、航空航天技術(shù)、加速器、表面物理、微電子、材料科學、醫(yī)學、化工、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活等各個領域。二.真空獲得—真空泵1654年，德國物理學家葛利克發(fā)明了抽氣泵，做了著名的馬德堡半球試驗。

原理：當泵工作后，形成壓差，p1>p2，實現(xiàn)了抽氣。真空泵的分類氣體傳輸泵:是一種能將氣體不斷地吸入并排出泵外以達到抽氣目的的真空泵，例如旋片機械泵、油擴散泵、渦輪分子泵。氣體捕集泵:是一種使氣體分子短期或永久吸附、凝結(jié)在泵內(nèi)表面的真空泵，例如分子篩吸附泵、鈦升華泵、濺射離子泵、低溫泵和吸氣劑泵。極限壓強(極限真空)最高工作壓強工作壓強范圍（）泵能正常工作的壓強范圍幾種常用真空泵的工作壓強范圍旋片機械泵吸附泵擴散泵渦輪分子泵濺射離子泵低溫泵

幾種常用真空泵的工作原理

1.旋片機械泵工作過程是：吸氣—壓縮—排氣。定子浸在油中起潤滑，密封和堵塞縫隙的作用。主要參量是：抽速和極限壓強。由于極限壓強較高，常用做前級泵(預抽泵)。旋片式機械泵3.渦輪分子泵工作過程是：高速旋轉(zhuǎn)葉片(30000轉(zhuǎn)/分)—對氣體分子施以定向動量—壓縮—排氣。優(yōu)點：無油，潔凈，啟動快，制動快，可忍受大氣沖擊。缺點：由于高速旋轉(zhuǎn)，不能在磁場中使用，否則會產(chǎn)生渦流，導致葉輪發(fā)熱、變形等嚴重后果，對氫氣等輕質(zhì)氣體抽速較小，價格昂貴。1.動葉輪；2.泵殼；3.渦輪排；4.中頻電動機；5.底座；6.出氣口法蘭；7.潤滑油池；8.靜葉輪；9.電機冷卻水管.

三.真空的測量—真空計

1.絕對真空計

直接測量真空度的量具，如U型計、壓縮真空計(麥克勞真空計)。

壓縮型真空計測量范圍：103～10-3PaU型計測量范圍：105～10Pa2.相對真空計2.1熱偶真空計(熱傳導真空計)測量范圍：100—10-1Pa測量下限：熱絲溫度較高，氣體分子熱傳導很小，熱絲引線本身的熱傳導和熱輻射引起的熱量減小占主導地位，這兩部分與壓強無關。熱電偶規(guī)管及其電路原理直接測量與壓強有關的物理量，再與絕對真空計相比較進行標定的真空計。電離計線路圖電離規(guī)管理論解釋：當p較高時，kx/p<<k，此時當p很低時，kx/p>>k，此時與壓強無關2.3B—A真空計(超高真空熱陰極電離計)

50年代初，Bayard

和Alpert經(jīng)過改進電離規(guī)，減小光電流，減小受照面積，制成B-A規(guī)，收集極面積減小了100—1000倍，測量下限也降低100—1000倍。Ф0.2mm的鎢絲測量下限可達10-8~10-9paФ4μm的鎢絲測量下限可達10-10paB-A真空規(guī)管離子收集極；2.加速極（柵極）3.陰極燈絲；4.外殼真空系統(tǒng)(DM—300鍍膜機)蒸發(fā)系統(tǒng)轟擊電極工作架烘烤電極活動擋板蒸發(fā)電極蒸發(fā)源蒸發(fā)源的形狀如下圖，大致有螺旋式(a)、籃式(b)、發(fā)叉式(c)和淺舟式(d)等。設蒸發(fā)源為點蒸發(fā)源，單位時間內(nèi)通過任何方向一立體角dω的質(zhì)量為：

蒸發(fā)物質(zhì)到達任一方向面積元ds質(zhì)量為

設蒸發(fā)物的密度為ρ，單位時間淀積在ds上的膜厚為t，

則比較以上兩式可得

對于平行平面ds，φ=θ，則上式為由可得在點源的正上方區(qū)域(δ=0)時，薄膜厚度的測量1.干涉顯微鏡法

干涉條紋間距Δ0