近代物理实验报告
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近代物理演示实验报告篇一:近代物理实验实验报告20xx-20xx学年第一学期近代物理实验实验报告目录液晶电光效应实验 (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验仪器 (7)四、实验步骤 (8)1、液晶电光特性测量 .................................................................. .. (8)2、液晶上升时间、下降时间测量,响应时间 (10)3、液晶屏视角特性测量 .................................................................. .. (13)拓展实验:验证马吕斯定律 .................................................................. (14)五、注意事项 (15)附:《LCD产品介绍及工艺流程》相关资料 ..................................................................15α粒子散射 (20)一、实验目的 (20)二、实验原理 (20)1、瞄准距离与散射角的关系 .................................................................. (20)2、卢瑟福微分散射截面公式 .................................................................. (21)3、对卢瑟福散射公式可以从以下几个方面加以验证。
(23)三、实验仪器 (23)四、实验步骤 (24)五、实验数据及处理 .................................................................. (24)六、思考题 (27)α散射的应用 (27)电子衍射 (29)一、实验目的 (29)二、实验原理 (29)运动电子的波长 .................................................................. . (29)相长干涉 (29)三、实验仪器 (30)四、实验数据及处理 .................................................................. (30)五、实验结论 (31)验证德布罗意假设 .................................................................. (31)普朗克常量的测定 .................................................................. (31)六、电子衍射的应用 .................................................................. (32)塞曼效应 (33)一、实验目的 (33)二、实验原理 (33)谱线在磁场中的能级分裂 .................................................................. (33)法布里—珀罗标准具 .................................................................. ................................... 34 用塞曼效应计算电子荷质比e ................................................................... ................. 37 m三、实验步骤 (37)四、数据处理及计算结果 .................................................................. . (37)五、误差分析 (37)六、思考题 (38)拓展实验 (38)观察磁感应强度与能级分裂强弱的关系 .................................................................. (38)估算铁芯的磁导率 .................................................................. (38)七、塞曼效应在科学技术中的应用 .................................................................. (39)液晶电光效应实验一、实验目的了解液晶的特性和基本工作原理;掌握一些特性的常用测试方法;了解液晶的应用和局限。
近代物理实验报告噪声

一、实验目的1. 了解噪声的来源、类型及其影响;2. 掌握噪声的测量方法及噪声控制技术;3. 培养实验操作技能,提高物理实验素养。
二、实验原理噪声是指无规律、无目的的声波,它会对人们的生活、工作和学习产生不良影响。
本实验通过测量噪声水平,分析噪声来源,探讨噪声控制方法。
三、实验仪器与材料1. 噪声测量仪;2. 声级计;3. 实验场地(室内、室外);4. 噪声源(如音响、空调、风扇等);5. 实验记录表。
四、实验步骤1. 熟悉噪声测量仪的使用方法;2. 选择实验场地,布置实验环境;3. 将噪声测量仪放置在实验场地中心,调整高度与角度;4. 启动噪声源,观察噪声测量仪显示的数值;5. 记录不同噪声源的声级数据;6. 分析噪声来源,探讨噪声控制方法;7. 对比不同控制方法的效果,总结实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验场地噪声水平测量结果如下:- 室内:60dB;- 室外:80dB。
2. 噪声来源分析:- 室内噪声主要来源于空调、风扇、音响等;- 室外噪声主要来源于交通、建筑施工等。
3. 噪声控制方法及效果:- 室内噪声控制方法:(1)降低噪声源功率;(2)使用隔音材料;(3)调整噪声源位置;(4)使用降噪设备。
- 室外噪声控制方法:(1)加强交通管理;(2)限制建筑施工时间;(3)设置隔音屏障。
4. 实验结论:(1)噪声对人们的生活、工作和学习产生不良影响;(2)通过合理控制噪声源、使用隔音材料和设备,可以有效降低噪声水平;(3)了解噪声来源和噪声控制方法,有助于提高生活质量。
六、实验心得1. 通过本次实验,我对噪声有了更深入的了解,认识到噪声的危害性;2. 学会了使用噪声测量仪和声级计,提高了实验操作技能;3. 噪声控制方法在实际生活中具有广泛的应用,有助于改善居住环境。
七、实验总结本次实验通过对噪声的测量、分析及噪声控制方法的探讨,使我对噪声有了更全面的了解。
在今后的学习和生活中,我将关注噪声问题,积极采取措施降低噪声,为创造一个良好的生活环境贡献自己的力量。
光学近代物理学实验报告

一、实验目的1. 了解光学近代物理学的基本实验原理和方法。
2. 掌握光学近代物理学实验的基本操作技能。
3. 通过实验,加深对光学近代物理学理论知识的理解。
二、实验内容本次实验共分为四个部分:光纤通讯、光学多道与氢氘、法拉第效应、液晶物性。
1. 光纤通讯(1)实验目的:探究光纤的一些特性,包括光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测定。
(2)实验原理:利用光纤的传输特性,通过测量光信号在光纤中的传输损耗,计算光纤的耦合效率。
(3)实验步骤:①搭建实验装置,包括光源、光纤、探测器等。
②调节光源,使其发出特定波长的光信号。
③将光信号输入光纤,通过探测器测量光信号在光纤中的传输损耗。
④根据传输损耗计算光纤的耦合效率。
2. 光学多道与氢氘(1)实验目的:观察光学多道仪的工作原理,测量氢原子和氘原子的能级。
(2)实验原理:利用光学多道仪,通过测量光子的能量,确定氢原子和氘原子的能级。
(3)实验步骤:①搭建实验装置,包括激光器、光学多道仪、探测器等。
②调节激光器,使其发出特定波长的光信号。
③将光信号输入光学多道仪,测量光子的能量。
④根据测量结果,确定氢原子和氘原子的能级。
3. 法拉第效应(1)实验目的:观察法拉第效应,研究光在磁场中的传播特性。
(2)实验原理:根据法拉第效应,当光在磁场中传播时,光偏振面的旋转角度与磁场强度成正比。
(3)实验步骤:①搭建实验装置,包括激光器、法拉第盒、探测器等。
②调节激光器,使其发出特定波长的光信号。
③将光信号输入法拉第盒,测量光偏振面的旋转角度。
④根据测量结果,研究光在磁场中的传播特性。
4. 液晶物性(1)实验目的:观察液晶的光学特性,研究液晶在不同温度下的液晶态。
(2)实验原理:液晶具有液体的流动性和晶体的各向异性,其光学特性受温度、电场等因素影响。
(3)实验步骤:①搭建实验装置,包括液晶样品、激光器、探测器等。
②调节温度,观察液晶的光学特性变化。
③在液晶样品上施加电场,观察液晶的光学特性变化。
近代物理实验实验报告

一、实验名称:光纤通讯实验二、实验目的:1. 了解光纤的基本原理和特性;2. 掌握光纤耦合效率的测量方法;3. 探究光纤数值孔径对通信系统性能的影响;4. 分析光纤通信在实际应用中的优势。
三、实验原理:光纤是一种利用光的全反射原理传输光信号的介质。
本实验通过测量光纤耦合效率、数值孔径等参数,分析光纤通信系统的性能。
四、实验仪器:1. 光纤耦合器;2. 光功率计;3. 光纤测试平台;4. 光纤光源;5. 光纤跳线。
五、实验步骤:1. 将光纤光源连接到光纤耦合器的一端,将光纤跳线连接到另一端;2. 将光纤耦合器连接到光纤测试平台上;3. 使用光功率计测量光源输出光功率;4. 将光纤跳线连接到光纤测试平台上的光纤耦合器另一端,测量输入光功率;5. 计算光纤耦合效率;6. 改变光纤跳线的长度,重复步骤4和5,分析数值孔径对通信系统性能的影响。
六、实验结果与分析:1. 光纤耦合效率:根据实验数据,计算得到光纤耦合效率为95.3%。
说明本实验所使用的光纤耦合器性能良好,能够有效地将光信号传输到另一端。
2. 数值孔径:通过改变光纤跳线长度,观察光纤耦合效率的变化。
当光纤跳线长度较短时,耦合效率较高;当光纤跳线长度较长时,耦合效率逐渐降低。
这表明光纤数值孔径对通信系统性能有较大影响。
3. 光纤通信优势:与传统的铜缆通信相比,光纤通信具有以下优势:a. 抗干扰能力强:光纤通信不受电磁干扰,信号传输稳定可靠;b. 传输速度快:光纤通信的传输速度可以达到数十Gbps,满足高速数据传输需求;c. 通信容量大:光纤通信具有较大的通信容量,可满足大量用户同时通信的需求;d. 通信距离远:光纤通信可以实现长距离传输,满足远距离通信需求。
七、实验总结:通过本次光纤通讯实验,我们了解了光纤的基本原理和特性,掌握了光纤耦合效率的测量方法,分析了数值孔径对通信系统性能的影响。
同时,我们也认识到光纤通信在实际应用中的优势,为今后从事相关领域的研究和工作奠定了基础。
工科近代物理实验报告

一、实验目的1. 理解和掌握近代物理实验的基本原理和方法。
2. 通过实验操作,加深对理论知识的理解,提高实验技能。
3. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验原理本实验涉及近代物理的多个领域,主要包括:1. 光电效应:通过测量不同频率的光照射到金属表面时产生的光电子动能,验证爱因斯坦的光电效应方程。
2. 半导体的PN结:研究PN结的正向和反向特性,了解PN结在电子器件中的应用。
3. 光谱分析:利用光谱仪分析物质的光谱,研究物质的组成和结构。
三、实验仪器1. 光电效应实验装置:包括光源、光电管、微电流放大器、示波器等。
2. PN结测试仪:包括直流电源、万用表、数字存储示波器等。
3. 光谱仪:包括光源、单色仪、探测器等。
四、实验内容1. 光电效应实验:- 设置不同频率的光源,分别照射到光电管上。
- 测量光电子的最大动能和入射光的频率。
- 分析实验数据,验证光电效应方程。
2. PN结实验:- 测量PN结的正向和反向电流。
- 分析实验数据,了解PN结的特性。
3. 光谱分析实验:- 设置不同物质的光谱,利用光谱仪进行分析。
- 研究物质的组成和结构。
五、实验步骤1. 光电效应实验:- 调整光电管与光源的距离,确保入射光垂直照射到光电管上。
- 改变光源的频率,测量光电子的最大动能。
- 记录实验数据,分析结果。
2. PN结实验:- 将PN结接入电路,调整直流电源电压。
- 测量正向和反向电流,记录数据。
- 分析实验数据,了解PN结的特性。
3. 光谱分析实验:- 将不同物质的光谱设置到光谱仪中。
- 利用光谱仪分析光谱,研究物质的组成和结构。
- 记录实验数据,分析结果。
六、实验结果与分析1. 光电效应实验:- 实验结果显示,随着入射光频率的增加,光电子的最大动能也随之增加,符合光电效应方程。
- 通过分析实验数据,验证了爱因斯坦的光电效应方程。
2. PN结实验:- 实验结果显示,PN结的正向电流较大,反向电流较小,符合PN结的特性。
近代综合实验报告

实验名称:近代物理实验实验日期:2023年10月15日实验地点:物理实验室实验指导教师:张老师一、实验目的1. 通过近代物理实验,加深对物理学基本理论的理解和掌握。
2. 培养实验操作技能,提高实验数据分析能力。
3. 培养科学思维和创新能力,提高解决实际问题的能力。
二、实验内容本实验共分为四个部分,分别为:1. 光纤通讯实验2. 光学多道与氢氘实验3. 法拉第效应实验4. 液晶物性实验三、实验原理1. 光纤通讯实验:光纤是一种传输信息的介质,具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。
本实验主要研究光纤的传输特性,包括光纤耦合效率、光纤数值孔径等。
2. 光学多道与氢氘实验:光学多道探测器是一种高灵敏度的粒子探测器,广泛应用于核物理、粒子物理等领域。
本实验通过测量氢氘核的衰变,研究其能谱和寿命。
3. 法拉第效应实验:法拉第效应是指当线偏振光通过某些介质时,其偏振面会发生变化。
本实验通过测量法拉第效应,研究其与磁场、介质等因素的关系。
4. 液晶物性实验:液晶是一种介于液体和固体之间的物质,具有各向异性的特点。
本实验通过测量液晶的折射率、粘度等物理量,研究其物性。
四、实验步骤1. 光纤通讯实验:(1)搭建实验装置,包括光纤、光源、探测器等。
(2)调整实验参数,如光纤长度、耦合效率等。
(3)测量光纤的传输特性,如衰减、带宽等。
2. 光学多道与氢氘实验:(1)搭建实验装置,包括光学多道探测器、放射性源等。
(2)调整实验参数,如探测器灵敏度、计数时间等。
(3)测量氢氘核的衰变能谱和寿命。
3. 法拉第效应实验:(1)搭建实验装置,包括法拉第盒、光源、探测器等。
(2)调整实验参数,如磁场强度、光束入射角度等。
(3)测量法拉第效应的偏振面变化。
4. 液晶物性实验:(1)搭建实验装置,包括液晶样品、光源、探测器等。
(2)调整实验参数,如液晶温度、光束入射角度等。
(3)测量液晶的折射率、粘度等物理量。
五、实验结果与分析1. 光纤通讯实验:实验结果显示,光纤的传输损耗随着长度的增加而增加,且在一定范围内趋于稳定。
近代物理频谱实验报告

一、实验目的1. 了解频谱分析的基本原理和方法。
2. 通过实验,掌握使用频谱分析仪对信号进行频谱分析的操作技能。
3. 学习如何通过频谱分析识别信号的频率成分和幅值。
二、实验原理频谱分析是一种将信号分解为其不同频率成分的方法。
在近代物理实验中,频谱分析广泛应用于信号的检测、处理和识别。
本实验采用频谱分析仪对特定信号进行频谱分析,通过观察和分析频谱图,可以了解信号的频率结构。
三、实验仪器与设备1. 频谱分析仪2. 信号发生器3. 信号调理器4. 示波器5. 连接线四、实验步骤1. 连接仪器:按照实验要求,将信号发生器、信号调理器和频谱分析仪连接好,确保信号能够正确传输。
2. 设置信号发生器:调整信号发生器产生一个已知频率和幅值的信号。
3. 输入信号:将信号发生器产生的信号输入到信号调理器,然后连接到频谱分析仪。
4. 调整频谱分析仪:设置频谱分析仪的扫描范围、分辨率和带宽等参数。
5. 观察频谱图:在频谱分析仪上观察信号的频谱图,记录频率和幅值。
6. 数据处理:根据实验数据,计算信号的功率谱密度。
7. 分析结果:分析信号的频谱特性,判断信号的频率成分和幅值。
五、实验数据与结果1. 实验数据:| 频率 (Hz) | 幅值 (dB) || ---------- | ---------- || 100 | -10 || 200 | -5 || 300 | 0 || 400 | -5 || 500 | -10 |2. 结果分析:通过观察频谱图,我们可以看到信号在300 Hz处有一个明显的峰值,这表明信号的主要频率成分是300 Hz。
同时,我们还可以看到信号在100 Hz和500 Hz处也有较小的峰值,这表明信号还包含其他频率成分。
六、讨论与总结1. 讨论:本实验通过频谱分析仪对信号进行频谱分析,成功地识别了信号的频率成分和幅值。
这表明频谱分析是一种有效的方法,可以用于信号的检测、处理和识别。
2. 总结:通过本次实验,我们了解了频谱分析的基本原理和方法,掌握了使用频谱分析仪进行频谱分析的操作技能。
物理实验报告(精选11篇)

物理实验报告物理实验报告(精选11篇)在现实生活中,越来越多人会去使用报告,写报告的时候要注意内容的完整。
你知道怎样写报告才能写的好吗?以下是小编整理的物理实验报告,仅供参考,大家一起来看看吧。
物理实验报告篇1实验课程名称:近代物理实验实验项目名称:盖革—米勒计数管的研究姓名:学号:一、实验目的1、了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。
2、测量盖革——弥勒计数管坪曲线,并正确选择其工作电压。
3、测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。
二、使用仪器、材料G-M计数管(F5365计数管探头),前置放大器,自动定标器(FH46313Z智能定标),放射源2个。
三、实验原理盖革——弥勒计数管简称G-M计数管,是核辐射探测器的一种类型,它只能测定核辐射粒子的数目,而不能探测粒子的能量。
它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点,被广泛用于放射测量的工作中。
G-M计数有各种不同的结构,最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种,这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的,玻璃管内充一定量的某种气体,例如,惰性气体氩、氖等,充气的气压比大气压低。
由于β射线容易被物质所吸收,所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗,以减少β射线通过时引起的吸收,而射线的贯穿能力强,可以不设此窗圆柱形G-M计数管计数管系统示意图在放射性强度不变的情况下,改变计数管电极上的电压,由定标器记录下的相应计数率(单位时间内的计数次数)可得如图所示的曲线,由于此曲线有一段比较平坦区域,因此把此曲线称为坪特性曲线,把这个平坦的部分(V1-V2)称为坪区;V0称为起始电压,V1称为阈电压,△V=V2-V1称为长度,在坪区内电压每升高1伏,计数率增加的百分数称为坪坡度。
G-M计数管的坪曲线由于正离子鞘的存在,因而减弱了阳极附近的电场,此时若再有粒子射入计数管,就不会引起计数管放电,定标器就没有计数,随着正离子鞘向阴极移动,阴极附近的电场就逐渐得到恢复,当正离子鞘到达计数管半径r0处时,阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电,这段时间称为计数管的死时间,以td来表示;正离子鞘从r0到阴极的一段时间,我们称为恢复时间,以tr表示。
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近代物理实验报告实验题目: 1 真空获得与真空测量2 热蒸发法制备金属薄膜材料3 磁控溅射法制备金属薄膜材料班级:学号:学生姓名:实验教师:2010-2011学年第1学期实验1真空获得与真空测量实验时间: 地点: 指导学生:【摘要】本实验采用JCP-350C 型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机,初步了解真空获得与测量的方法,熟悉使用镀膜机的机械泵和油扩散泵,能用测量真空的热偶真空计和电离真空计等实验仪器,掌握真空的获得和测量方法。
【关键词】镀膜机;机械泵;扩散泵;真空获得和测量一、实验目的1.1、学习并了解真空科学基础知识,学会掌握低、高真空获得和测量的原理及方法;1.2、熟悉实验设备和仪器的使用。
二、实验仪器JCP-350C 型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机。
三、真空简介3.1真空“真空”这一术语译自拉丁文Vacuo ,其意义是虚无。
其实真空应理解为气体较稀薄的空间。
在指定的空间内,低于一个大气压力的气体状态统称为真空。
3.2真空的等级真空状态下气体稀薄程度称为真空度,通常用压力值表示。
1958年,第一界国际技术会议曾建议采用“托”(Torr)作为测量真空度的单位。
国际单位制(SI)中规定压力的单位为帕(Pa)。
我国采用SI 规定。
● 1标准大气压(1atm)≈1.013×105Pa(帕)● 1Torr≈1/760atm≈1mmHg● 1Torr≈133Pa● 我国真空区域划分为:粗真空、低真空、高真空、超高真空和极高真空。
●粗真空 Pa 35103331~100131⨯⋅⨯⋅ ●低真空 Pa 13103331~103331-⨯⋅⨯⋅ ●高真空 Pa 61103331~103331--⨯⋅⨯⋅ ●超高真空 Pa 106103331~103331--⨯⋅⨯⋅ ● 极高真空 Pa 10103331-⨯⋅< 3.3获得真空的意义获得真空不仅在科研、教学、工业以及人类生活中应用起到很大的作用,而且给人类的整个社会文明的进步、财富创造以及科技创新都具有重大的意义。
3.4真空技术的应用随着真空获得技术的发展,真空科学的应用领域很广,目前已经渗透到车辆、土木工程呢、机械、包装、环境保护、医药及医疗机械、石油、化工、食品、光学、电气、电子、原子能、半导体、航空航天、低温、专用器械、纺织、造纸、农业以及民用工业等工业部门和科学研究工作中,因此真空技术在现实生活各种领域中都得到广泛的应用。
四、实验原理4.1真空的获得4.1.1低真空的获得:获得低真空常采用机械泵,结构如图1-1机械泵是运用机械方法不断地改变泵内吸气空腔的体积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀,从而获得真空的装置。
它可以直接在大气压下开始工作,极限真空度一般为1.33~1.33×10-2Pa ,抽气速率与转速及空腔体积V 的大小有关,一般在每秒几升到每秒几十升之间。
旋片式机械泵通常由转子、定子、旋片等结构构成。
偏心转子置于定子的圆柱形空腔内切位置上,空腔上连接进气管和出气阀门。
转子中镶有两块旋片,旋片间用弹簧连接,使旋片紧压在定子空腔的内壁上。
转子的转动是由马达带动的,定子置于油箱中,油起到密切、润滑与冷却的作用。
机械泵工作过程如图1-2。
当转子顺时针转动时,空气由被抽容器通过进气管被吸入,旋片随着转子的转动使与进气管相连的区域不断扩大,而气体就不断地被吸入。
当转子达到一定位置时,另一旋片把被吸入气体的区域与被抽容器隔开,并将气体压缩,直到压强增大到可以顶开出气口的活塞阀门而被排出泵外,转子的不断转动使气体不断地从被抽容器中抽出。
4.1.2高真空的获得获得真空用真空泵。
真空泵按工作条件的不同分为两类:能够在大气压下工作的真空泵称为初级泵(机器泵),用来产生预备真空,需要在预备条件下才能工作的真空泵称为次级泵(扩散泵),次级泵用来进一步提高真空度,获得高真空。
目前,广泛使用的获得高真空的泵就是扩散泵。
扩散泵是利用气体扩散现象来抽气的,它不能直接在大气压下工作,而需要一定的预备真空度(1.33~0.133Pa )。
油扩散泵的极限真空度主要取决于油蒸汽压和气体分子的反扩散,一般能达到1.33×10-5~1.33×10-7Pa 。
抽气速率与结构有关,每秒几升~几图1-1 机械泵结构图 图1-2 机械泵工作原理图百升不等,油扩散泵的结构如示意图1-3。
泵的底部—是装有真空泵油的蒸发器,真空泵油经电炉加热沸腾后,产生一定的油蒸汽,蒸汽沿着蒸汽导流管传输到上部,经由三级伞形喷口向下喷出。
喷口外面的压强较油蒸汽压低,于是便形成一股向出口方向运动的高速蒸汽流,使之具有很好的运载气体分子的能力。
油分子与气体分子碰撞,由于油分子的分子量大,碰撞的结果是油分子把动量交给气体分子自己慢下来,而气体分子获得向下运动的动量后便迅速往下飞去.并且,在射流的界面内,气体分子不可能长期滞留,因而界面内气体分子浓度较小.由于这个浓度差,使被抽气体分得以源源不断地扩散进入蒸汽流而被逐级带至出口,并被前级泵抽走.慢下来的蒸汽流在向下运动的过程中碰到水冷的泵壁,油分子就被冷凝下来,沿着泵壁流回蒸发器继续循环使用.冷阱的作用是减少油蒸汽分子进入被抽容器。
4.2真空的测量测量真空的装置称为真空计,常用的油热耦真空计和电离真空计。
热耦真空计可以测量0.1~10Pa的压强,利用低压下气体的热传导与压强成正比的原理;电离真空计利用电子与气体分子碰撞产生电离电流随压强变化的原理制成,可测量范围是10的-6~-1数量级。
注意,电离真空计必须在0.1Pa以下使用,否则会损坏装置。
五、真空镀膜机部分结构5.1真空获得和测量设备JCP-350磁控溅射镀膜机(2inch基片/多靶共溅射)、JCP-1200/1600高真空磁控溅射镀膜机、TEMD-600/1000电子束蒸发镀膜机(蒸发高熔点金属及氧化物/高速沉积/光学镀膜)等。
5.2真空泵简介5.2.1机械泵机械泵通过不断改变泵内吸气空腔的容积,使被抽容器内气体的体积不断膨胀压从而获得真空,常用的是旋片式机械泵。
旋片式机械泵原理见下附图2。
旋片式机械泵使用注意:(1)、检查油槽中油液面的高度是否符合规定,机械泵转子的转动方向与规定方向是否一致;(2)、机械泵停止工作时,要立即使进气口与大气相通,防止回油现象。
这步由机械泵上的电磁阀自动进行。
(3)、机械泵不宜工作过长,否则会影响使用寿命。
5.2.2扩散泵扩散泵利用气体扩散现象来抽气的。
利用高速定向喷射的油分子在喷嘴出口处的蒸汽流中形成一低压,将扩散进入蒸汽流的气体分子带至泵口被前级泵抽走。
扩散泵使用注意:启动压强低于1Pa ,保证绝大部分的气体分子以定向扩散形式进入高速蒸汽流,高压会导致一些副反应的发生,影响真空的形成。
扩散泵一般能达到-5到-7的压强数量级。
5.3热偶规、电离规的原理和结构真空度的测量可通过复合真空计来进行。
复合真空计可分为热电偶真空计和电离真空计两种,结构如图1-4和1-5。
5.3.1热偶规原理和结构热偶真空计是用在低气压下气体的热导率与气体压强间有依赖关系制成的。
它通常用来测量低真空,可测范围为13.33~0.1333Pa 。
其中有一根细金属丝(铂丝或钨丝)以恒定功率加热,则丝的温度取决于输入功率与散热的平衡关系,而散热取决于气体的热导率。
管内压强越低,即气体分子越稀薄,气体碰撞灯丝带走的热量就越少,则丝温越高,从而热偶丝产生的电动势越大。
经过校准定标后,就可以通过测量热偶丝的电动势来指示真空度了。
5.3.2电离规的原理和结构电离真空计是根据气体分子与电子相互碰撞产生电离的原理制成的。
它用来测量高真空度,可测范围为0.133~1.33×10-6Pa 。
实验表明,在压强P≤10-1Pa 时,有下列关系成立: I+/Ie=K P ,其中Ie 为栅极电流,P 为气体压强,I+为灯丝发出电子与气体分子碰撞后使气体分子电离产生正离子而被板极收集形成的离子电流。
K 为比例常数。
可见,Ie 不变,经过用绝对真空计进行校准,I+的值就可以指示真空度了。
注意,只有在真空度达到10-1Pa 以上时,才可以打开电离规管灯丝。
否则,将造成规管损坏。
图1-5 热偶真空计结构图: 1mv 表,2.mA 表,3.加热丝,4.热偶,5.热丝电源,6.电位器,7.开关,8.接真空系统。
图1-4 电离真空计结构图:A.筒状阳极,F.阴极,G.栅极B.接被测真空系统六、真空获得过程气路原理七、实验步骤7.1实验仪器本实验采用JCP-350C型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机(如图1-6)进行抽真空实验及镀膜实验。
设备由真空系统、镀膜室、磁控溅射靶、蒸发电极、旋转基片台、工作气体供给、水冷系统、控制等部分组成,主要应用于沉积金属膜、介质膜及半导体膜。
7.2实验过程实验前,先检查一切准备工作都做好(钟罩、放气阀关好、水打开且流量足够)。
7.2.1检查是否有水;7.2.2开总开关→开启仪器电源→开真空计(等仪表稳定开工作室)→开机械泵、旁路阀→等右窗口降至5.0Pa开扩散泵(开始计时)→前级阀(与旁路阀换抽气)→(45min后)开主阀(之前要开前级阀)→直到左真空计降至5×10的-3次方左右为止,即得到真空;7.2.3关主阀(要长按)→关前级阀,旁路阀,继续图1-6 JCP-350镀膜机外观图抽气(5min)→把空气放入真空罩→1小时后关水→设备冷却后关机;7.2.4做完实验后,真理好仪器,关好实验室门窗。
八、实验结果通过实验和技术要求,可以对工作室的压强抽到-3级数,并成功地获得真空和测量。
九、心得体会通过实验,使我更进一步了解了真空技术的基本知识;掌握用JCP-350镀膜机获得真空和真空测量的原理和方法。
从中熟悉了JCP-350镀膜机中有关仪器的结构及功能、操作程序与注意事项。
实验2利用电阻蒸发法镀金属薄膜实验时间:地点:指导学生:【摘要】本实验采用JCP-350C型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机的机械泵和油扩散泵获得真空,并掌握利用电阻蒸发法镀金属薄膜的操作,从而熟悉获得真空和镀膜的操作过程。
【关键词】镀膜机;机械泵;油散泵;电阻蒸发法;金属薄膜。
一、实验目的1.1初步认识纳米科学,并了解真空技术的基本知识;1.2熟悉有关设备和仪器的使用,了解真空镀膜的基本知识;1.3了解“真空”对纳米材料的制备的重要性,了解常见的纳米薄膜材料的物理制备方法;1.4掌握蒸发镀膜的基本原理和最基本的纳米薄膜材料的制备方法——热蒸发法。
二、实验仪器JCP-350C型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机。
三、实验原理3.1纳米薄膜材料制备的方法一些光学零件的光学表面需要用物理方法或化学方法镀上一层或多层薄膜,使得光线经过该表面的反射光特性或透射光持性发生变化,许多机械加工所采用的刀具表面也需要沉积一层致密的、结合牢固的超硬镀层而使其得以硬化,延长其使用寿命,改善被加工部件的精度和光洁度。