真空技术系列指导书

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《真空技术系列实验》实验指导书 机械工程与自动化学院

指导教师：李建昌 教授 实验地点：机电馆329B、机118B 实验时间：据老师和班长通知

实验：16学时 学分：1.5分

真空与过程装备实验室 2017年10月 2

一、实验内容 实验一、 真空计实验 1实验目的 通过实验了解真空计的结构特点及工作原理。 2实验装置 FZH‐1A复合真空计，DL‐8AⅡ型电离真空计，真空规管，如下图所示。

3实验要求 1） 通过查找资料了解真空计的测量原理，掌握测量方法及其应用范围，完成预习报告。 2） 通过拆装真空计，了解内被结构特点。

实验二、 涡旋泵拆解实验（地点：机329A） 1实验目的 通过实验了解涡旋泵的结构特点及工作原理。 2实验装置 VARIAN干式涡旋泵，如下图所示。

3实验要求 1） 通过查找资料了解涡旋泵的原理及应用场合，完成预习报告。 2） 拆卸泵之后要还原到原状态，工具归位，整理好实验台。

实验三、 真空系统组装实验（地点：机329B） 1实验目的 掌握简单真空系统的搭建，认识真空系统中的各个部件及每部分起的作用。 2实验装置 在真空系统中，主要由真空获得部分，真空管道，真空室，真空测量部分等组成， 3

实验室有关这些配件的清单见附录，部分配件示意图如下。 3实验要求 1）查找相关资料，了解真空配件的型号意义，并利用实验室现有设备自行设计一套真空系统，要求真空系统的真空度至少达到0.1Pa。 2）该套真空系统应配有真空测量装置，以及阀门等必要配套设施。 3）实验前设计出真空系统的搭建方案，列出所需部件，绘制出真空系统组成简图，经过任课教师检查后安排实验时间。

实验四、 真空物理综合蒸发镀膜实验（地点：机118B） 1 实验目的 掌握真空综合镀膜系统的结构、设计、组成、工作原理，通过现场实际薄膜样品的制备，获得真空镀膜的相关直接认识，了解各种镀膜技术原理和应用背景。

2 实验系统 真空物理综合实验平台在机电馆118B，为本所李建昌老师总体设计，沈阳科仪具体承接设计加工，具备真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、原位真空器件的制备和表征、离子清洗等功能。

3 实验报告 画出系统的结构图，必要时可以分各个系统如蒸发部分、抽气系统、涡旋干泵、基片架等来表达，必要时可以用不同视图关系，每个部件应该拉线标记清楚；写出镀膜过程与步骤，论述各种镀膜方式的优缺点等等。

二、实验成绩考核办法 实验按5‐10人分组自由组合，所有实验组员不变，评分标准如下： （1） 预习报告：认准查找资料，做好每个实验的背景知识储备，要求资料收集全面并做成word文档打印出来，实验前交给任课教师，任课教师检查合格后方可开始实验。 （2） 实验现场：考察实验现场学习态度。是否积极参与实验工作过程，认真记录实验数据，善于观察、发现、提出和总结问题。由任课教师记录并给出成绩。 （3） 实验报告：结合自己做的预习报告，检验实验是否达到预先的目标，认真撰写完成实验报告，实验报告项目齐全、内容正确、语言流畅、图表清晰、数据翔实、结果正确。组间雷同，按不及格处理。注意：实验报告要手写手绘，用A4纸单面，总体不少于20页（不包括封面），并在右下角标记页码。 4

实验现场注意事项 （1） 注意安全，小心使用实验配件。 （2） 实验过程中，维护良好的秩序。 （3） 其它未明事宜，根据老师与实验员的具体要求去做。

三、附实验室真空配件目录 物品名称 型号规格 单位 数量 复合真空计 ZDF‐Ⅲ 个 2 热偶真空计 ZDO‐1 个 1 罗茨泵 ZJB‐30 台 1 扩散泵 K‐100 台 1 扩散泵冷阱 LJ‐100 个 1 涡旋罗茨连接头 DN50‐KF15 个 1 罗茨泵进口接头 DN80‐KF50 个 1 双级旋片泵 2XZ‐2B(KF) 台 1 电磁带充气阀 DDC‐JQ25(KF) 个 1 高真空微调阀 GW‐J2(CF/KF) 个 2 超高真空插板阀 CC‐100 个 1 高真空挡板阀 JD‐J25b(KF) 个 4 物品名称 型号规格 单位 数量 密封航空插头及插座 4芯1 套 1 8芯1 套 1 4芯3 套 1 观察窗 CF25 个 1 CF50 个 1 CF100 个 1 KF法兰波纹管 KF16‐1500 个 1 KF25‐1500 个 2 KF40‐1500 个 2 5

KF50‐1500 个 1 CF100‐1500 个 1 KF带网中心支架 KF16 个 1 KF25 个 2 KF40 个 2 KF50 个 1 KF卡箍及O型圈 KF16 个 10 KF25 个 10 KF40 个 10 KF50 个 10 KF16 个 10 KF25 个 10 KF40 个 10 KF50 个 10 KF盲板法兰 KF16 个 2 KF25 个 2 KF40 个 2 KF50 个 2 KF弯头 KF16 个 1 KF25 个 1 KF40 个 1 KF50 个 1 KF三通 KF16 个 1 KF25 个 1 KF40 个 1 KF50 个 1 KF变径三通 25‐16 个 1 40‐16 个 1 40‐25 个 1 50‐40 个 1 KF四通 KF16 个 1 KF25 个 1 KF40 个 1 6

KF50 个 1 KF变径四通 25‐16 个 1 40‐16 个 1 40‐25 个 1 50‐40 个 1 KF变径直通 25‐16 个 1 40‐16 个 1 40‐25 个 1 50‐40 个 1 KF管接头 KF16 个 1 KF25 个 1 KF40 个 1 KF规管接头 KF16 个 1 KF25 个 1 KF40 个 1 CF盲板法兰 CF100 个 1 CF16 个 1 CF25 个 1 CF50 个 1 CF弯头 CF50 个 1 CF25 个 1 CF三通 CF16 个 1 CF100 个 1 CF四通 CF25 个 1 CF50 个 1 KF‐CF转换的法兰 CF16‐KF16 个 1 CF35‐KF40 个 1 CF50‐KF50 个 1 CF铜垫圈 CF16 个 10 CF25 个 10 CF35 个 10 CF50 个 10 CF100 个 10 7

CF法兰螺丝螺帽 CF16，25，50，100套 各3套 CF电极 CF25‐2 个 1 CF50‐2 个 1 CF35‐2 个 1 真空过滤器 KF‐25接口 个 3 8《真空技术系列实验》实验报告撰写指导 考试类型： 考查，学时： 16，学分： 1.5

指导老师：李建昌 东北大学机械工程与自动化学院真空与流体工程技术研究所

一、实验的主要目的： 《真空技术系列实验》开设的主要目标是，为了培养过程装备与控制工程专业的本科生，希望通过初步的实验过程，让同学们开始熟悉和掌握一定的与真空工程技术领域相关的设备、仪器、实验、系统组成、应用背景。本实验，是过程装备与控制专业同学在进入大四毕业设计前的一个综合训练内容，通过实验让同学们对真空技术与装备系统有直接的认识与操作，为毕业设计工作，也为了系统的消化所学专业知识，提供了一个很好的基础。

二、实验的主要内容： 1、掌握机电馆118B实验室镀膜机的详细结构与组成？ 2、理解为什么该镀膜系统主泵使用分子泵而不是扩散泵？ 3、明白为什么该镀膜机的前级泵选用涡旋泵而不是旋片泵？ 4、熟悉掌握该镀膜机的主要镀膜功能？ 5、理解该实验系统高低真空测量器具的工作原理？ 6、磁控溅射镀膜和蒸发镀膜的工作原理，各自的优缺点是？ 7、画出该实验系统的结构示意图（必要之处要有主、俯、侧视图表达）。 8、注意观察各个真空元器件的装配细节，如焊接的位置、方式、精度等等。 9、掌握分子泵的工作原理和特点？ 10、掌握涡旋泵的工作原理及优缺点？ 11、对该实验系统的总体设计和布局等，指出存在的问题，提出自己的设计思想（加分项）。 12、其它与真空系统或真空技术有关的内容。

三、实验报告的撰写要求： 1、报告用纸A4单面，必须手写、手绘，仔细认真，报告的字数和插图量不明显过少，正文要多于20页，右下角标记页码。 2、对实验内容各项，要根据自己的理解，分清主次撰写。 3、系统装置图不要求按照机械制图的标准，但主要细节应该正确表达并标注清楚。 4、实验报告同组同学可以讨论，但不要互相抄袭。 5、实验系统的总体布局图（可以多视图表达）、抽气系统、测试系统、主泵、前级泵，都应该有插图配合报告的说明与讨论。高低真空计、磁控溅射等，也可以配上说明插图（可以借鉴《真空测量与捡漏》《真空获得设备》《真空镀膜》等书籍，也可以查阅《真空》杂志等期刊）。