4真空的获得与测量-1ye.pdf

实验四真空获得与真空镀膜

,由于气体稀薄,
分子之间或分子与其它质点之间的碰撞次数减少,分子在一定时间内碰撞于固体表面上的
次数亦相对减少,这导致其有一系列新的物化特性,诸如热传导与对流小,氧化作用少,
气体污染小,汽化点低,,真空
技术在近代尖端科学技术,如表面科学、薄膜技术、空间科学、高能粒子加速器、微电子
学、材料科学等工作中都占有关键的地位,在工业生产中也有日益广泛的应用.
,光学系统中使用的各
种反射膜、增透膜、滤光片、分束镜、偏振镜等;电子器件中用的薄膜电阻,特别是平面
型晶体管和超大规模集成电路也有赖于薄膜技术来制造;硬质保护膜可使各种经常受磨损
的器件表面硬化,大大增强表面耐磨程度;在塑料、陶瓷、石膏和玻璃等非金属材料表面
镀以金属膜具有良好的美化装饰效果,有些合金膜还起着保护层的作用;磁性薄膜具有记
忆功能,在电子计算机中用作存储记录介质而占有重要地位.
薄膜制备的方法主要有真空蒸发、溅射、分子束外延、,是指
在真空条件中采用蒸发和溅射等技术使镀膜材料气化,并在一定条件下使气化的原子或分
,真
空镀膜技术目前正在向各个重要的科学领域中延伸,引起了人们广泛的注意.
【实验目的】
;
、高真空的获得和测量的基本原理及方法;
;
.
【实验原理】

真空度是对气体稀薄程度的一种客观度量,单位体积中的气体分子数越少,表明真空
,通常真空度用气体压强来表示,压强越低真空度越
(SI),压强单位是牛顿/米2,称为帕斯卡,简称帕(Pa).
通常按照气体空间的物理特性及真空技术应用特点,将真空划分为几个区域,见表 1.

用来获得真空的设备称为真空泵,真空泵按其工作机理可分为排气型和吸气型两大
,将被抽容器中的气体压缩到排气口,而将
气体排出泵体之外,如机械泵、
中,利用各种表面(吸气剂)吸气的办法将被抽空间的气体分子长期吸着在吸气剂表面上,
使被抽容器保持真空,如吸附泵、离子泵和低温泵等.
真空泵的主要性能可有下列指标衡量:
(1)极限真空度:无负载(无被抽容器)时泵入口处可达到的最低压强(最高真空度).
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(2)抽气速率:在一定的温度与压力下,单位时间内泵从被抽容器抽出气体的体积,
单位(升/秒).
(3)启动压强:泵能够开始正常工作的最高压强.
表 1 真空区域划分及其特点和应用
真空区域粗真空低真空高真空超高真空极高真空
范围(帕) 105~103 103~10-1 10-1~10-6 10-6~10-12 <10-12
能实现气体能实现气体主要是分子分