第1章 真空技术基础

溅射离子泵
优点 • 干净，无油污染 • 无运动部分，无振动，无噪音 • 低功耗，使用时间长 • 无断电问题 缺点 • 对惰性气体效率低 • 每隔几年需要对阴极材料进行 再生
三极型离子泵
加磁场增加电离 效率；惰性气体 被埋入真空容器 壁而被除去。
提高对惰性气体的抽气效率
钛升华泵
原理：
加热Ti丝使其蒸发到冷壁. Ti原子与气体反应.
溅射离子泵
原理：
极板间加高压 (~5 kV) 电子螺旋运动 (longer pathlength). 气体分子被电子离化，向阴 极运动. 离子注入阴极(Ti，Ta)，溅 射阴极材料. 溅射出的阴极材料与气体反 应，沉积在角落中或阳极上. 10-4 Torr to 10-11 Torr
平流：随气体压强和流速的逐渐降低，流动由具有不同 流动速度的各个流动层组成．宏观流速矢量与管轴平行， 流动与气体的粘滞性有关，称为平流。平流和湍流都属 于粘滞流。
湍流：当气体压强和流速都比较高时，流动呈现不稳定
状态，宏观流速矢量有径向分量．气体流动受到较大的
阻力，通常称这种流动状态为湍流或者旁流。
优点及缺点：
工作范围 10-8-10-11 Torr 便宜，可靠，无噪音，无振动，无断 电问题 需要再生，很难排除惰性气体和甲烷
真空泵的比较
热偶真空计: 20 ～10-3Torr
Pirani Gauge
（100 ～10-4Torr）
高真空测量：
电离规(Ion Gauge)
1 x 10-9 Torr to 10-11 Torr

3.5 1022 MT p
P P (T ) 300 / T ult s
油扩散泵

2.晶体内部微观结构在任何部位都相同，只要光波 振动方向相同，折光率值一定相等。同一个晶体只 有一个光率体，在晶体的任何部位都能反映出来。
§5 光率体
一、均质体的光率体
光在均质体中传播时，无论振动方向如何，折 光率值相等。 图形特点：均质体光率体是以折光率值为半径的圆 球体（包括：等轴晶系矿物和玻璃质）。 均质体的光 率体的切面
Bxa“//”Ng，Ng=Bxa，Bxo一定“//”Np，即 Bxo= Np。相应的矿物叫二轴晶正光性矿物。
2.二轴晶负光性光率体（-）： 当Ng-Nm＜Nm-Np时，为负光性光率体。
Bxa=Np，Bxo=Ng。 相 应 的 矿 物 叫 二 轴 晶 负 光 性 矿物。
二 轴 晶 光 率 体
三、二轴晶光率体
微观结构不同，折光率值是透明鉴定矿物最可 靠的常数之一。
三、全反射及其临界角
1.全反射临界角 当光从光密介质射入光疏介
质，折射光线沿界面传播时相应 的入射角叫全反射临界角。
2、产生全反射的必要条件 ①从光疏介质射入光密介质。 ②入射角≥全反射临界角。
3、阿贝折光仪的制成原理 如果玻璃块上方介质为n，反射
1 nm=10 Å =10-3μ（微米） =10-6mm（毫米）
§2 自然光和偏光
根据光波的振动特点，把光可分为自然 光和偏光。 自然光：是指直接由光源发出的光，自然 光的光波振动方向在垂直于光波传播方向 的平面内，作任何方向的等振幅的振动。 偏光：自然光经过反射、折射、双折射或 选择性吸收等作用后，可以转变为只在一 个固定方向上振动的光波，称为偏振光或 偏光。
Vi/ Vγ= Sinⅰ/ Sinγ=N ……..…..③
当两种介质一定时，N值永远是一个常数， 我们把N称为折射介质对入射介质的相对折射 率，当入射介质是真空时，称N为绝对折射率 ，简称折射率或折光率。我们把③式为折射定 律。

（3）运算电路：完成一个或多个信号的各种运算。 （4）信号转换电路： 电压（流）→电流（压）、
直（交）流→交（直）流。
（5）信号发生电路：产生正弦、三角、矩形波等。 （6）直流电源：将交流电转换成不同输出电压和电流的 直流电。
33 MHz
目录
Analog Electronics
1
导言
33 MHz
2 运算放大器 3 二极管及其基本电路 4 晶体三极管及放大电路基础 5 场效应管放大电路 6 模拟集成电路 7 反馈放大电路 8 信号的运算和滤波 9 波形的发生与变换电路 10 直流稳压电源
信号的 信号的 信号的
信号的
提取
传感器 接收器
预处理
隔离、滤波 放大、阻抗 变换
加工
运算、转 换、比较
执行
功率放大 A/D转换
33 MHz
图1.2.1电子信息系统示意图
Analog Electronics
1.2.3
电子信息系统中的模拟电路
信号的 预处理 信号的 加工 信号的 执行
信号的 提取
（1）放大电路：用于信号的电压、电流或功率放大。 （2）滤波电路：用于信号的提取、变换或抗干扰。
Analog Electronics
模拟电子技术基本教程 Fundamentals of Analog Electronics 华成英 主编
33 MHz
Analog Electronics 1. 电子技术的发展简史
电子技术诞生的历史虽短，但深入的领域却是最深最广， 它不仅是现代化社会的重要标志，而且成为人类探索宇宙宏观 世界和微观世界的物质技术基础。 1904年第一只电子器件发明以来，世界电子技术经历了 电子管、晶体管和集成电路等重要发展阶段。

真空冶金
区别于大气下的冶金过程，需要配备真空抽气系统和密封炉体 大气下冶炼的缺点： 活泼金属易于氧化，合金成分难于精确控制； 金属熔池与空气作用，合金中有害气体（N,H,O）难以去除； 大气下熔炼抑制了挥发过程，不能去除有害元素Pb, Sb, Bi, Sn, Cu等。 由大气下冶炼的材料很难满足现代高新技术发展所需。
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（2）熔化 主要任务：炉料熔化，去气，去除非金属夹杂，金属液有 适当温度；熔池上方保持较高真空度。 熔化期应注意： 熔化期真空度； 熔化期供电； 熔化期喷溅. （3）精炼 任务：进一步净化炉料，调整成分，调整温度。
高温沸腾;
合金化.
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（4）浇铸
将精炼获得的液态金属浇铸成锭、铸件或自耗电极 工艺要点：
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美国康萨克（Consarc）公司、德国ALD (Loyboldhereaus) 公司，日本真空株式会社致力于真空冶金设备的制 造。
这一时期，最大真空感应炉容量达60吨；最大真空电弧 炉重熔锭达52吨；最大电子束容量达12000KW。 真空冶金理论研究也有突出进展，1963年美国真空协会 成立，1964年第一届国际真空冶金会议召开，以后每三年一 次。70年代中期真空冶金发展处于相对稳定阶段，生产能力稳 定增长，工艺稳定、完善，向程序控制和自动化方面发展。 我国在1955年制定的《科学十年规划》中将真空冶金列为 重点发展项目。50年代后期钢铁研究总院、中科院金属所均建 立了小型真空感应炉及真空电弧重熔炉。1958年~1959年抚顺 钢厂特种熔炼车间建立真空冶金设备生产高温合金，大连钢厂 精密合金研究所也建立了真空冶金设备生产精密合金，形成我 国最早的真空冶金基地。
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60年代，沈阳真空技术研究所，松江、锦州、上海、长 春电炉厂制造出不同型号的真空感应炉和真空电弧重熔炉。 钢铁研究总院与长城钢厂从德国引进200KW及1200KW真空 电子束炉。 70年代末，钢铁研究总院设计并制造了200Kg同轴真空 电弧重熔炉。上海钢铁研究所建成双电极真空电弧重熔炉用 于重熔INCO-718合金。 钢铁研究总院与抚顺钢厂合作采用真空感应熔炼-真空电 弧重熔及真空感应炉熔炼+电渣重熔生产出优质铁基与镍基 高温合金。