正航整理真空技術(shù)基礎(chǔ)知識
時間：2015-07-28 作者：www.zj6d.com 點擊:次
正航整理真空技術(shù)基礎(chǔ)知識
1.真空
“真空”來源于拉丁語“Vacuum”，原意為“虛無”，但絕對真空不可達到，也不存在。只能無限的逼近。即使達到10-14—10-16托的極高真空，單位體積內(nèi)還有330—33個分子。
在真空技術(shù)中，“真空”泛指低于該地區(qū)大氣壓的狀態(tài)，也就是同正常的大氣比，是較為稀薄的氣體狀態(tài)。真空是相對概念，在“真空”下，由于氣體稀薄，即單位體積內(nèi)的分子數(shù)目較少，故分子之間或分子與其它質(zhì)點（如電子、離子）之間的碰撞就不那么頻繁，分子在一定時間內(nèi)碰撞表面（例如器壁）的次數(shù)亦相對減少。這就是“真空”最主要的特點。利用這種特點可以研究常壓不能研究的物質(zhì)性質(zhì)。如熱電子發(fā)射、基本粒子作用等。
2.真空的測量單位
一、用壓強做測量單位
真空度是對氣體稀薄程度的一種客觀量度，作為這種量度，最直接的物理量應(yīng)該是單位體積中的分子數(shù)。但是由于分子數(shù)很難直接測量，因而歷來真空度的高低通常都用氣體的壓強來表示。氣體的壓強越低，就表示真空度越高，反之亦然。
根據(jù)氣體對表面的碰撞而定義的氣體的壓強是表面單位面積上碰撞氣體分子動量的垂直分量的時間變化率。因此，氣體作用在真空容器表面上的壓強定義為單位面積上的作用力。
壓強的單位有相關(guān)單位制和非相關(guān)單位制。相關(guān)單位制的各種壓強單位均根據(jù)壓強的定義確定。非相關(guān)單位制的壓強單位是用液注的高度來量度。
下面介紹幾種常用的壓強單位。
【標(biāo)準大氣壓】（atm）
1標(biāo)準大氣壓=101325帕
【托】（Torr）
1托=1/760標(biāo)準大氣壓
【微巴】（μba）
1μba=1達因/厘米2
【帕斯卡】（Pa）國際單位制
1帕斯卡=1牛頓/m2
【工程大氣壓】（at）
1工程大氣壓=1公斤力/厘米2
二、用真空度百分數(shù)來測量
式中P的單位為托，為真空度百分數(shù)。此式適用于壓強高于一托時。
3.真空區(qū)域劃分
有了度量真空的單位，就可以對真空度的高低程度作出定量表述。此外，為實用上便利起見，人們還根據(jù)氣體空間的物理特性、常用真空泵和真空規(guī)的有效使用范圍以及真空技術(shù)應(yīng)用特點這三方面的差異，定性地粗劃為幾個區(qū)段。但這種劃分并不是十分嚴格的，下面介紹一種劃分方法。
粗真空＜760~10托
低真空＜10~10-3托
高真空＜10-3~10-8托
超高真空＜10-8~10-12托
極高真空＜10-12托
4.真空技術(shù)在國民經(jīng)濟中的應(yīng)用
真空技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和近代科學(xué)的發(fā)展中已日益滲透到各個領(lǐng)域，成為電子、冶金、機械、食品、化工、半導(dǎo)體、低溫技術(shù)、原子能、宇航等國防、國民經(jīng)濟、科研部門中必不可少的新技術(shù)之一。其應(yīng)用具體包括在如下幾個方面。
一、形成壓差，可以做功。
二、提高熱、電絕緣性能。
三、利用真空，撤除氛圍氣體屏障。
四、延長粒子飛行路徑。
五、減少有害氣體作用。
六、促成材料出氣效應(yīng)。
七、模擬宇宙環(huán)境。
1.真空
“真空”來源于拉丁語“Vacuum”，原意為“虛無”，但絕對真空不可達到，也不存在。只能無限的逼近。即使達到10-14—10-16托的極高真空，單位體積內(nèi)還有330—33個分子。
在真空技術(shù)中，“真空”泛指低于該地區(qū)大氣壓的狀態(tài)，也就是同正常的大氣比，是較為稀薄的氣體狀態(tài)。真空是相對概念，在“真空”下，由于氣體稀薄，即單位體積內(nèi)的分子數(shù)目較少，故分子之間或分子與其它質(zhì)點（如電子、離子）之間的碰撞就不那么頻繁，分子在一定時間內(nèi)碰撞表面（例如器壁）的次數(shù)亦相對減少。這就是“真空”最主要的特點。利用這種特點可以研究常壓不能研究的物質(zhì)性質(zhì)。如熱電子發(fā)射、基本粒子作用等。
2.真空的測量單位
一、用壓強做測量單位
真空度是對氣體稀薄程度的一種客觀量度，作為這種量度，最直接的物理量應(yīng)該是單位體積中的分子數(shù)。但是由于分子數(shù)很難直接測量，因而歷來真空度的高低通常都用氣體的壓強來表示。氣體的壓強越低，就表示真空度越高，反之亦然。
根據(jù)氣體對表面的碰撞而定義的氣體的壓強是表面單位面積上碰撞氣體分子動量的垂直分量的時間變化率。因此，氣體作用在真空容器表面上的壓強定義為單位面積上的作用力。
壓強的單位有相關(guān)單位制和非相關(guān)單位制。相關(guān)單位制的各種壓強單位均根據(jù)壓強的定義確定。非相關(guān)單位制的壓強單位是用液注的高度來量度。
下面介紹幾種常用的壓強單位。
【標(biāo)準大氣壓】（atm）
1標(biāo)準大氣壓=101325帕
【托】（Torr）
1托=1/760標(biāo)準大氣壓
【微巴】（μba）
1μba=1達因/厘米2
【帕斯卡】（Pa）國際單位制
1帕斯卡=1牛頓/m2
【工程大氣壓】（at）
1工程大氣壓=1公斤力/厘米2
二、用真空度百分數(shù)來測量
式中P的單位為托，為真空度百分數(shù)。此式適用于壓強高于一托時。
3.真空區(qū)域劃分
有了度量真空的單位，就可以對真空度的高低程度作出定量表述。此外，為實用上便利起見，人們還根據(jù)氣體空間的物理特性、常用真空泵和真空規(guī)的有效使用范圍以及真空技術(shù)應(yīng)用特點這三方面的差異，定性地粗劃為幾個區(qū)段。但這種劃分并不是十分嚴格的，下面介紹一種劃分方法。
粗真空＜760~10托
低真空＜10~10-3托
高真空＜10-3~10-8托
超高真空＜10-8~10-12托
極高真空＜10-12托
4.真空技術(shù)在國民經(jīng)濟中的應(yīng)用
真空技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)和近代科學(xué)的發(fā)展中已日益滲透到各個領(lǐng)域，成為電子、冶金、機械、食品、化工、半導(dǎo)體、低溫技術(shù)、原子能、宇航等國防、國民經(jīng)濟、科研部門中必不可少的新技術(shù)之一。其應(yīng)用具體包括在如下幾個方面。
一、形成壓差，可以做功。
二、提高熱、電絕緣性能。
三、利用真空，撤除氛圍氣體屏障。
四、延長粒子飛行路徑。
五、減少有害氣體作用。
六、促成材料出氣效應(yīng)。
七、模擬宇宙環(huán)境。
