低真空获得和测量

低真空获得和测量 （定容法测抽速） 简介 1. 真空技术入门 真空：低于一个大气压的气体状态。 1643 年，意大利物理学家托里拆利(E.Torricelli)首创著名的大气压实验，获得真空。 自然真空：气压随海拔高度增加而减小，存在于宇宙空间。 人为真空：用真空泵抽掉容器中的气体。 真空量度单位： 1 标准大气压=760mmHg=760(Torr) 1 标准大气压=1.013x 105 Pa 1Torr=133.3Pa 真空区域的划分 目前尚无统一规定，常见的划分为： 粗真空 105—103 Pa 低真空 103—10-1 Pa 高真空 10-1—10-6 Pa 超高真空 10-6—10-10 Pa 极高真空 <10-10 Pa 真空技术的应用 电子技术、航空航天技术、加速器、表面物理、微电子、材料科学、医学、化工、工农业生产、日常生活等各个领域。 2. 真空获得—真空泵 1654 年，德国物理学家葛利克发明了抽气泵，做了著名的马德堡半球试验。 原理：当泵工作后，形成压差，p1 >p2，实现了抽气。 真空泵的分类 气体传输泵是一种能将气体不断地吸入并排出泵外以达到抽气目的的真空泵，例如旋片机械泵、油扩散泵、涡轮分子泵。 气体捕集泵是一种使气体分子短期或永久吸附、凝结在泵内表面的真空泵，例如分子筛吸附泵、鈦升华泵、溅射离子泵、低温泵和吸气剂泵。 真空泵的主要参数 a) S（抽气速率）：定义为在泵的进气口任意给定压强下，单位时间内流入泵内的气体体积 或表示为： 其中，Q 为单位时间内流入泵的气体量。泵的抽气速率S 并不是常数，随P 而变。 b) 极限压强 Pu (极限真空) c) 最高工作压强 Pm d) 工作压强范围（Pu-Pm）：泵能正常工作的压强范围 几种常用真空泵的工作压强范围 旋片机械泵 105—10-2 Pa 吸附泵 105—10-2 Pa 扩散泵 100—10-5 Pa 涡轮分子泵 101—10-8Pa 溅射离子泵 100—10-10Pa 低温泵 10-1—10-11Pa 几种常用真空泵的工作原理 a) 旋片机械泵 工作过程是：吸气—压缩—排气。定子浸在油中起润滑，密封和堵塞缝隙的作用。 主要参量是：抽速和极限压强。由于极限压强较高，常用做前级泵(预抽泵)。 b ) 油扩散泵 工作原理是：油蒸发—喷射—凝结，重复循环 由于射流具有工作过程高流速(约200 米/秒)、高密度、高分子量(300—500)，故能有效地带走气体分子。 扩散泵不能单独使用，一般采用机械泵为前级泵，以满足出口压强(最大 40Pa)，如果出口压强高于规定值，抽气作用就会停止。 实验目的 3. 学会用机械泵获...