第二讲_真空技术基础
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(整理)真空技术基础知识真空技术基础知识前⾔1. 真空“真空”来源于拉丁语“Vacuum ”,原意为“虚⽆”,但绝对真空不可达到,也不存在。
只能⽆限的逼近。
即使达到10-14—10-16托的极⾼真空,单位体积内还有330—33个分⼦。
在真空技术中,“真空”泛指低于该地区⼤⽓压的状态,也就是同正常的⼤⽓⽐,是较为稀薄的⽓体状态。
真空是相对概念,在“真空”下,由于⽓体稀薄,即单位体积内的分⼦数⽬较少,故分⼦之间或分⼦与其它质点(如电⼦、离⼦)之间的碰撞就不那么频繁,分⼦在⼀定时间内碰撞表⾯(例如器壁)的次数亦相对减少。
这就是“真空”最主要的特点。
利⽤这种特点可以研究常压不能研究的物质性质。
如热电⼦发射、基本粒⼦作⽤等。
2. 真空的测量单位⼀、⽤压强做测量单位真空度是对⽓体稀薄程度的⼀种客观量度,作为这种量度,最直接的物理量应该是单位体积中的分⼦数。
但是由于分⼦数很难直接测量,因⽽历来真空度的⾼低通常都⽤⽓体的压强来表⽰。
⽓体的压强越低,就表⽰真空度越⾼,反之亦然。
根据⽓体对表⾯的碰撞⽽定义的⽓体的压强是表⾯单位⾯积上碰撞⽓体分⼦动量的垂直分量的时间变化率。
因此,⽓体作⽤在真空容器表⾯上的压强定义为单位⾯积上的作⽤⼒。
压强的单位有相关单位制和⾮相关单位制。
相关单位制的各种压强单位均根据压强的定义确定。
⾮相关单位制的压强单位是⽤液注的⾼度来量度。
下⾯介绍⼏种常⽤的压强单位。
【标准⼤⽓压】(atm )1标准⼤⽓压=101325帕【托】(Torr )1托=1/760标准⼤⽓压【微巴】(µba )1µba=1达因/厘⽶2【帕斯卡】(Pa )国际单位制1帕斯卡=1⽜顿/m2【⼯程⼤⽓压】(at )1⼯程⼤⽓压=1公⽄⼒/厘⽶2⼆、⽤真空度百分数来测量%100760760%?-=P δ式中P 的单位为托,δ为真空度百分数。
此式适⽤于压强⾼于⼀托时。
3. 真空区域划分有了度量真空的单位,就可以对真空度的⾼低程度作出定量表述。