真空系统PPT课件

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在高真空（低于10-3乇）采用电离真空计 利用气体分子收电子碰撞而电离，用一个
离子收集极将这些离子收集起来，产生的 离子数目与气体密度成比例
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真空的测量
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电离真空计实物图
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真空的获得
使用真空泵获得真空 真空泵的类型：压缩型、捕获型 压缩型：机械泵（包括涡轮分子泵）、扩散泵 捕获型：吸附泵、钛升华泵、溅射离子泵、低
4、如在泵口配装带充气电磁阀，一般应横装，并与泵 同时动作。
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5、相对湿度较高或被抽气体中含水汽等可凝性蒸汽时， 应使用气镇阀。
6、按说明书推荐选用真空泵油。注意酯类真空泵油 不可与矿物油型真空泵油和其他油类混用，必须严格 清洗后才能换入酯类真空泵油。
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旋片泵的用途及使用范围
1. 旋片泵是用来对密封容器抽除气体的基本设备之一。 它可单独作用，也可作为增压泵、扩散泵、分子泵等 的前级泵，维持泵，钛泵的预抽泵用。可用于电真空 器件制造、保温瓶制造、真空焊接、印刷、吸塑、制 冷设备修理以及仪器仪表配套等。因为它具有体积小、 质量轻、操声低等优点，所以更适宜于实验室里使用。
现代实验技术
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内容与目的
介绍各种与光电子微电子有关的实验技术的 基本原理
通过实验，掌握使用相关的实验技术，进行 科研训练，达到培养创新思维和动手能力
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第一章：真空技术
低于正常大气压的气体状态的特定空间，称为 真空
特点： 1、真空容器内外存在气压差 2、气体分子之间或分子与其他质点之间的碰撞
动的表面被油覆盖，形成了吸气腔与排气腔的密封，
同时油还充满了一切有害空间，以消除它们对极限真
空的影响。
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双级泵
双级旋片式真空泵由两个工作室组 成，两室前后串联，同向等速旋转， Ⅰ室是低真空级，Ⅱ室是高真空级， 被抽气体由进气口进入Ⅱ室，当进 入的气体压力较高时，气体经Ⅱ室 压缩，压强急速增大，被压缩的气 体不仅从高级排气阀排出，而且经 过中壁通道，进入Ⅰ室，在Ⅰ室被 压缩，从低级排气阀排出；当进入 Ⅱ室的气体压力较低时，虽经Ⅱ室 的压缩，也推不开高级排气阀排出， 气体全部经中壁通道进入Ⅰ室，经 Ⅰ室的继续压缩，由低级排气阀排 出，因此双级旋片式真空泵比单级 旋片式真空泵的极限真空高。
温泵
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真空泵的工作参数
旋片泵：10－3乇（单级），10-4乇（双级） 吸附泵： 10-5乇 涡轮分子泵： 10-4乇－10-9乇 油扩散泵： 10-4乇－ 10-8乇 溅射离子泵＋钛升华泵 < 10-10乇 污染
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旋片泵
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旋片泵的应用
旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零 件组成。其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子 （转子的外圆与定子的内表面相切两者之间的间隙 非常小）和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力 紧贴在定子内壁的两块旋片，当转子旋转时，始终 沿定子的内壁滑动。
工作原理：定子腔内高速旋转的偏心转子，使进气 腔容积周期性扩大而吸气，排气腔的容积周期性缩 小而压缩气体，并借助压缩气体的压力推开排气阀 门，使待抽容器的气压下降
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1-泵体;2-旋片;3-转子; 4-弹簧;5-排气阀
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两个旋片把转子、定子内腔和定盖所围成的 月牙型空间分隔成A、B、C三个部分，当转 子按图示方向旋转时，与吸气口相通的空间 A的容积不断地增大，A空间的压强不断的降 低，当A空间内的压强低于被抽容器内的压 强，根据气体压强平衡的原理，被抽的气体 不断地被抽进吸气腔A，此时正处于吸气过 程。B腔的空间的容积正逐渐减小，压力不 断地增大，此时正处于压缩过程。
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而与排气口相通的空间C的容积进一步地减小，C空间
的压强进一步的升高，当气体的压强大于排气压强时，
被压缩的气体推开排气阀，被抽的气体不断地穿过断地进行着吸气、压缩、排气过程，从而达到连续
抽气的目的。
排气阀浸在油里以防止大气流入泵中，油通过泵体
上的间隙、油孔及排气阀进入泵腔，使泵腔内所有运
很少（气体的密度n很低）
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真空的度量
p=nkT n-m3, T-K, p-Pa =N/m2 （帕斯卡） 度量单位： 标准大气压＝1.01325105 Pa 一个标准大气压的1/760＝1乇 1乇＝1.333224 102 Pa
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真空度的划分
粗真空 低真空 高真空 超高真空 极高真空
2.在环境温度540范围内，进气口压强小于1.3X103 帕的条件下允许长期连续运转，被抽气体相对湿度大 于90%时，应开气镇阀。
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3.进气口连续畅通大气运转不得超过一分种。 4.不适用于抽除对金属有腐蚀的，对泵油起化学
反应的，含有颗粒尘埃的气体，以及含氧过高的， 有爆炸性的，有毒的气体。
760-10乇 10-10-3乇 10-3-10-8乇 10-8-10-12乇
<10-12乇
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不同真空度下的测量方法
在低真空时采用热偶真空计
热偶真空计是以铁－康铜，铜－康铜或康铜 －镍鉻等材料组成
热丝加恒定的电流（mA级）热平衡时具有 确定的温度，热电偶产生相应的电动势， 热电偶的热端温度与热丝周围散热情况有 关，在低真空下以气体热传导为主，因此 热端温度与气体压强有关，当气压增大， 热传导能力强，使热端温度降低，热电动 势小，反之，热电动势增大，由此测定真 空度高低
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热电偶真空计校准曲线
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热偶真空计在使用前应按照管壳上记录的 加热电流进行校正，长时间使用使用后， 必须进行重新校对
热偶真空计工作范围在1-10-3乇之间，要 预防热丝氧化，必须先让系统的真空度达 到一定（大约用旋片泵抽半小时后，达到 粗真空）才能使用
如果气压太低，则热辐射和引线传热起主 要作用，热端温度随气体压强变化不显著， 这时应采用真空电离计来测量
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旋片真空泵的使用
1、使用前，应仔细阅读产品使用说明书，按要求安装， 接线，试转向。
2、为防止因返油与反转而喷油，应先开启泵口，按规 定转向把泵内存油盘到油箱中。同时查看油位，应在油 标中心以上，但不要满油标，多了要放出。
3、判断转向的辅助方法。把护套倒放在泵口上，如开 泵后被吸住，是正向，被吹落，是反向。声音正常是正 向，声音异常是反向。