真空技术之真空的基本特点.ppt
分子或原子团）；
②气态粒子通过基本上无碰撞的直线 运动方式传输到基片；
③粒子沉积在基片表面上并凝聚成薄 膜。
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影响真空镀膜质量和厚度的因素很多，主 要有真空度、蒸发源的形状、基片的位置、蒸 发源的温度等。固体物质在常温和常压下，蒸 发量极低。真空度越高，蒸发源材料的分子越 易于离开材料表面向四周散射。真空室内的分 子越少，蒸发分子与气体分子碰撞的概率就越 小，从而能无阻挡地直线达到基片的表面。
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（3）真空镀膜
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。
滑与冷却的作用。
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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。
真空镀膜按其方式不同可分为真空 蒸发镀膜、真空溅射镀膜和现代发展起 来的离子镀膜。这里只介绍真空蒸发镀 膜技术。
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众所都知，任何物质总在不断地发生着固、
气、液三态变化，设在一定环境温度T下，从
固体物质表面蒸发出来的气体分子与该气体分
子从空间回到该物质表面的过程能达到平衡，
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实验目的
（1）掌握真空获得和测量的方法． （2）掌握真空镀膜的方法。
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实验原理
1.低真空的获得
获得低真空常采用机械泵，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。
实验，发现了真空现象以后，真空技术迅速发展。
现在，真空技术已经成为一门独立的前言学科。
它的基本内容包括：真空物理、真空的获得、真
空的测量和检漏、真空系统的设计和计算等。随
着表面科学、空间科学高能粒子加速器、微电子
学、薄膜技术、冶金工业以及材料学等尖端科技
的发展，真空技术在近代尖端科学技术中的地位
越20来19年越8月1重8 要。
油扩散泵的结构如示意图
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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
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粗真空
1 013105 ~ 1333103 Pa
低真空
高真空
1333103 ~ 1333101 Pa 1333101 ~ 1333106 Pa
超高真空 1333106 ~ 13331010 Pa
极高真空 13331010 Pa
体积有限的超真空系统中，气体分子之
间或气体分子与带电粒子之间的碰撞都 可以近似忽略。
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由于上述原因，真空中分子之间碰撞频率 很低，分子与固体表面碰撞的频率极低。单位
面积上气体分子碰撞频率ν与压强p的关系为：
3.5 10 22 p
MT
式中M和T分别为气体分子的分子量（单位： g）和温度（单位：K）。
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（3）真空测量方法
测量低于大气压的气体压强的工具称为真 空计。真空计可以直接测量气体的压强，也可 以通过与压强有关的物理量来间接地测量压强。 前者称为绝对真空计，后者称为相对真空计。 按照真空计的不同原理与结构可以分为：静态 变形真空计、压缩式真空计、热传导真空计、 电离真空计、气体放电真空计、辐射真空计等。
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。
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（2）真空度的测量
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。
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真空技术在二十世纪得到迅速发展，并有
广泛的应用。二十世纪初，在真空获得和测量 的设备方面取得进展，如旋转式机械泵，皮氏 真空计，扩散泵，热阴极电离真空计的发明， 为工业上应用高真空技术创造了条件．接着， 油扩散泵，冷阴极电离真空计的出现使高真空 的获得及测量取得一大进展．五十年代，真空 技术进入超高真空时代，发明了B-A规，离子 泵，涡轮分子泵．近二十年来，高能加速器， 受控热核反应装置、空间技术，表面物理，超 导技术笋，对真空技术提出了更新，更高的要 求，使真空技术在超高真空甚至极高真空方面 迅速发展．
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
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目前，作为物理镀膜方法的真空镀 膜，尤其是纳米级超薄膜制作技术，己 广泛地应用在电真空、无线电、光学、 原子能、空间技术等领域及我们的生活 中。
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真空镀膜实质上是在高真空状态下 利用物理方法在镀件的表面镀上一层薄 膜的技术，它是一种物理现象。
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因此超高真空可以提供一个“原子 清洁”的固体表面，可有足够的时间对 表面进行实验研究。这是一项重大的技 术突破，它导致了近二十年来新兴不明 科学研究的蓬勃发展。无论在表面结构、 表面组分及表面能态等基本研究方面， 还是在催化‘腐蚀等应用研究方面都取 得长足的发展。
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超高真空的这一特点还为得到超纯 的或精确掺杂的镀膜或分子束外延生长 晶体创造了必要的条件，这促进了半导 体器件、大规模集成电路和超导材料等 的发展，也为在实验室中制备各种纯净 样品（如电子轰击镀膜、等离子镀膜、 真空剖裂等）提供了良好的基本技术。
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①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。
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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
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（4）真空技术的发展及应用
十九世纪初，利用低真空产生压力差的原 理发明了真空提升、真空输送、吸尘、过滤、 成形等技术。1879年爱迪生发明白炽灯，抽出 灯泡中化学成份活泼的气体(氧、水蒸汽等)， 防止灯丝在高温下氧化．同年，克鲁克斯发明 阴极射线管，第一次利用真空下气体分子平均 自由程增大的物理特性．后来，在电子管、电 视管、加速器、电子显微镜、镀膜、蒸馏等方 面也都应用了这一特性．1893年发明杜瓦瓶， 这是真空绝热的首次应用．
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在普通高真空，例如106Torr 时，对于 室温下的氮气，v 4 41014分子 / cm2 s ， 如果每次碰撞均被表面吸附，按每平方 厘米单分子层可吸附51014个分子计算，
一个“干净”的表面只要一秒多钟就被
覆盖满了一个单分子层的气体分子：而 在超高真空P 1010Torr 1或011Torr 时，由 同样的估计可知“干净”表面吸附单分 子层的时间将达几小时到几十小时之久。
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（1）高真空的获得
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~几百升不等。
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(完整PPT)真空系统设计
真空系统设计主讲人：王继常东北大学真空系统设计东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之六真空系统设计➢1.真空系统的组成➢2.真空技术基本方程➢3.真空系统的设计计算➢4.气体流动状态的判别➢5.流导的计算➢6.抽气时间的计算➢7.真空密封真空系统设计1.真空系统的组成真空系统设计♦1.1 真空系统的概念♦1.2 真空系统的组成元件♦1.3 真空系统示意图♦1.4 高真空系统♦1.5 真空系统设计的基本内容1.1 真空系统的概念真空系统设计什么是真空系统？用一句话来概括，真空系统就是用来获得有特定要求的真空度的抽气系统。
1.2 真空系统的组成元件真空系统设计一个较完善的真空系统由下列元件组成：1．抽气设备：例如各种真空泵；2．真空阀门；3．连接管道；4真空测量装置：例如真空压力表、各种规管；5．其它元件：例如捕集器、除尘器、真空继电器规头、储气罐等。
1.3 真空系统示意图真空系统设计一个要进行真空处理的容器,用管道和阀门将它与真空泵连接起来,同时在容器上设置真空测量装置,这就构成了一个最简单的真空抽气系统(如图1)。
1.4 高真空系统真空系统设计图1所示的最简单的真空系统只能获得低真空度,当需要获得高的真空度时,需要添加高真空泵。
当串联一个高真空泵之后,通常要在高真空泵的入口和出口分别加上阀门,以便高真空泵能单独保持真空。
如果所串联的高真空泵是一个油扩散泵,为了防止大量的油蒸气返流进入被抽容器,通常在油扩散泵的入口加一个捕集器水冷障板(如图2所示)。
根据要求,还可以在管路中加上除尘器、真空继电器规头、真空软连接管道、真空泵入口放气阀等等,这样就构成了一个较完善的高真空系统。
真空系统设计真空系统设计高真空油扩散泵机组1.5 真空系统设计的基本内容真空系统设计东北大学首期《真空技术》培训班系列教程之六真空系统设计的基本内容:根据被抽容器对真空度的要求,选择适当的真空系统设计方案,进行选、配泵计算;确定导管、阀门、捕集器、真空测量元件等,进行合理配置,最后划出真空系统装配图和零部件图。
真空技术基础和应用ppt课件
2020/12/13
真空技术中的物理基础
• 基本概念
1. 平均自由程(l)：热运动的分子相继两次碰 撞之间飞越的距离。
2. 流量，抽气量(Q)：单位时间流过抽气管 道的气体分子总量。单位：Torr.L/s
3. 流导(U)：真空管道流过气体的能力。流 过管道的流量与管道两端压差之比.
4.
U=Q/(P2-P1), 单位：L/s(升/秒)
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真空度
抽气速率的计算:
PV = NRT, N是分子总数 NPV at T= const
通常情况下, 真空泵的抽气量 正比于真空室气压 P, 泵抽 速 S 定义为：
δPVPS S1δPV
δt
P δt
流量为：
S 单位：升/秒, ℓ/s
Q = PS，因此分子数减少速率为：
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大气压
• 标准大气压： 0度时，760mm 水银柱产生的压强。
• 大气压： 地球表面上，大气层产生的气压 随海拔高度和纬度不同而不同，在海拔 3000米以内，每升高12米，降低1torr.
• 工业大气压： 1am=1kg/cm2=735.56torr 一个大气压约为1公斤压力
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Chamer 1
pump 1 500 ℓ/s
Chamer 2
pump 2 100 ℓ/s
connecting tube 1 cm inner diameter 10 cm length
估计:
P(N2) in chamber 1 P(N2) in chamber 2 P(O2) in chamber 1
为什么？ 器壁表面脱气。
因此腔体材料的选择十分重要，特别是高真空系统
真空技术中的物理基础
• 基本概念
1. 平均自由程(l)：热运动的分子相继两次碰 撞之间飞越的距离。
2. 流量，抽气量(Q)：单位时间流过抽气管 道的气体分子总量。单位：Torr.L/s
3. 流导(U)：真空管道流过气体的能力。流 过管道的流量与管道两端压差之比.
4.
U=Q/(P2-P1), 单位：L/s(升/秒)
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真空度
抽气速率的计算:
PV = NRT, N是分子总数 NPV at T= const
通常情况下, 真空泵的抽气量 正比于真空室气压 P, 泵抽 速 S 定义为：
δPVPS S1δPV
δt
P δt
流量为：
S 单位：升/秒, ℓ/s
Q = PS，因此分子数减少速率为：
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大气压
• 标准大气压： 0度时，760mm 水银柱产生的压强。
• 大气压： 地球表面上，大气层产生的气压 随海拔高度和纬度不同而不同，在海拔 3000米以内，每升高12米，降低1torr.
• 工业大气压： 1am=1kg/cm2=735.56torr 一个大气压约为1公斤压力
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Chamer 1
pump 1 500 ℓ/s
Chamer 2
pump 2 100 ℓ/s
connecting tube 1 cm inner diameter 10 cm length
估计:
P(N2) in chamber 1 P(N2) in chamber 2 P(O2) in chamber 1
为什么？ 器壁表面脱气。
因此腔体材料的选择十分重要，特别是高真空系统
第二章_真空技术基础
不同的薄膜制备设备对真空度的要求不同：
溅射 CVD 蒸发 MBE
10~10-2
100~10-3 <10-3
<10-5
压强单位换算关系
1atm=1.013×105Pa；1bar=1.0×105Pa 1Torr=1atm/760=133.3Pa; 1Pa= 7.5×10-3Torr
Pa Pa Torr mbar 1 133 100
Torr 7.5×10-3 1 0.75
mbar 0.01 1.33 1
atm 9.78×10-6 1.32×10-3 9.78×10-4
atm
1.01×105
760
1013
1
气体的动力学描述
平衡态理想气体状态方程：
m P=nkT or PV= RT M
M：摩尔质量 (kg / mol ) k：玻尔兹曼常数 (k 1.38 1023 J / K ) R：普适气体常数 ( R N A k )
平均速率
8kT v m
kT 平均自由程 2 2 n 2 2 P
1
均方根速率 vr 3kT
m
2.3 气体的流动与抽气
克努森（Knudsen）数： Kn D D为容器尺寸； λ为气体分子的平均自由程。
气体流动状态
Kn>1
低气压、
粘滞-分子流 1>Kn>0.01
2) 孔的流导
C0 3.64 A0 T M
4) 管道串并联流导 1 1 1 串联 C C1 C2
并联
C C1 C2
抽气速率：
在一定的压强下，单位时间内通过真空泵入口 的气体流量，即 Q
S
P
真空技术基础知识
真空技术基础知识前言1. 真空“真空”来源于拉丁语“Vacuum ”，原意为“虚无”，但绝对真空不可达到，也不存在。
只能无限的逼近。
即使达到10-14—10-16托的极高真空，单位体积内还有330—33个分子。
在真空技术中，“真空”泛指低于该地区大气压的状态，也就是同正常的大气比，是较为稀薄的气体状态。
真空是相对概念，在“真空”下，由于气体稀薄，即单位体积内的分子数目较少，故分子之间或分子与其它质点（如电子、离子）之间的碰撞就不那么频繁，分子在一定时间内碰撞表面（例如器壁）的次数亦相对减少。
这就是“真空”最主要的特点。
利用这种特点可以研究常压不能研究的物质性质。
如热电子发射、基本粒子作用等。
2. 真空的测量单位一、用压强做测量单位真空度是对气体稀薄程度的一种客观量度，作为这种量度，最直接的物理量应该是单位体积中的分子数。
但是由于分子数很难直接测量，因而历来真空度的高低通常都用气体的压强来表示。
气体的压强越低，就表示真空度越高，反之亦然。
根据气体对表面的碰撞而定义的气体的压强是表面单位面积上碰撞气体分子动量的垂直分量的时间变化率。
因此，气体作用在真空容器表面上的压强定义为单位面积上的作用力。
压强的单位有相关单位制和非相关单位制。
相关单位制的各种压强单位均根据压强的定义确定。
非相关单位制的压强单位是用液注的高度来量度。
下面介绍几种常用的压强单位。
【标准大气压】（atm ）1标准大气压=101325帕【托】（Torr ）1托=1/760标准大气压【微巴】（μba ）1μba=1达因/厘米2【帕斯卡】（Pa ）国际单位制1帕斯卡=1牛顿/m2【工程大气压】（at ）1工程大气压=1公斤力/厘米2二、用真空度百分数来测量%100760760%⨯-=P δ 式中P 的单位为托，δ为真空度百分数。
此式适用于压强高于一托时。
3. 真空区域划分有了度量真空的单位，就可以对真空度的高低程度作出定量表述。
此外，为实用上便利起见，人们还根据气体空间的物理特性、常用真空泵和真空规的有效使用范围以及真空技术应用特点这三方面的差异，定性地粗划为几个区段。
第1章真空技术的物理基础
• 2. 镀膜和材料制取设备 • 真空蒸发镀膜，溅射镀膜，离子镀膜，化 学气相沉积镀膜。等 3. 电子学和光电子学的应用 • 半导体中硅薄膜，超纯硅，提纯，二极管， 三极管，PN结，超大规模，超大规模集成 电路，光电子器件的 制备 以及应用。 • 等等，都需要真空环境。
•
• 4。真空冶金 • 真空熔炼，真空焊接，真空热 处理，真空蒸 馏等等。 • 5. 表面物理中应用 • 各种表面分析仪器，如低能电子衍射仪，俄歇 电子能谱仪，光电子能谱仪，二次离子质谱仪等， 这些仪器可以分析材料组分，结构，化学组成， 污染，掺杂等，可以监视材料的生长、制作、分 解、激活，分析其机理及影响其寿命的因素。 • 6. 宇宙航行及空间科学研究。 • 太空极高真空环境需要在地球上模拟，有许多新 的现象，是大气环境中所没有的。例如没有对流， 没有内摩擦。 • 7. 在原子研究中和利用中的应用。
• •
•
3) 高真空（1×10-2~1×10-6Pa） 此时气体分子密度更加降低，容器中分子数 很少。因此，分子在运动过程中相互间的碰撞 很少，气体分子的平均自由程已大于一般真空 容器的限度，绝大多数的分子与器壁相碰撞， 因而在高真空状态蒸发的材料，其分子（或微 粒）将按直线方向飞行。 另外，由于容器中的真空度很高，容器空间的 任何物体与残余气体分子的化学作用也十分微 弱。在这种状态下，气体的热传导和内摩擦已 变得与压强无关。
2 P
• • • • •
此式表明，气体分子的自由程与压强成反比，与温度成正比。 显然，在气体种类和温度一定的情况下
在25°C的空气情况下 或
P 0.667(cm 数
1.13 吸附与脱附
• 处在气体中的表面，以两种重要方式与气体相互 作用，即吸附与脱附。 • 吸附即分子附着于表面，脱附系分子从表面逸出。 究竟是出现吸附或脱附，则根据具体情况而定。 • 如果表面是洁净的，置于气体中就出现吸附； • 反之，如果它业已吸附大量气体，置于真空中就 出现脱附。气体分子在表面与空间之间的这种相 互转换在真空技术中具有重要的意义。
真空技术基础及其应用现状演示幻灯片
马德堡半球实验
4
2020/4/13
早期真空相关发现和发明：
阴极射线（Goldstein，1876年）
碳丝灯泡（T.A.Edison，1879年）
X射线（W.Rontgen,1895年）
真空二极管（A.Fleming，1902年）
真空三极管（L.Forest，1907年）
充气日光灯（ngmuir，1915年）
（1）灵敏度与气体种类有关 （2）压强高于10-1Pa时，灯丝易于烧毁。
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4、真空控制系统
控制真空系统中机组的启 停，大门的开、闭，真空 系统真空度、温度的监测 系统，称为真空控制系统， 该系统包括控制操作界面、 显示界面等。
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5、真空检漏技术
一个理想的真空容器，当达到真空状态后，与对其工作 的真空泵隔离，该容器内的真空度不应改变。而一个真 正容器内，则压强会上升，这是由于容器壁表面出气、 渗透和漏气等因素构成的。
测量所得的离子流。
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各种真空计适用压力范围
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几种常用真空计简介
电容薄膜真空计 原理：压强改变时薄膜发生形变，它和感知电极间
的距离改变，从而其间的电容量改变，用电学的方 法测出电容量，便可通过校准确定气体压强。 量程：其量程有四个数量级，105Pa~10Pa、 104Pa~1Pa、103Pa~10-1Pa、102Pa~10-2Pa 特点：量程宽(1×105Pa~1×10-2Pa)，精度高，稳定性 好，测量结果与气体 种类无关 ，特别是可以测量蒸 汽和腐蚀性气体的压力
真空技术基础及其应用现状
刘甲朋
1
真空技术(vacuum technique)教材
真空系统
真空系统概念
• 真空系统是由真空泵、真空计、真空阀门、冷阱及真空 管道等组合而成的，是具有所需抽气功能的装置。
真空系统
真空系统应满足下列基本要求：
• 1、应能达到一定的极限真空和工作真空。 极限真空是指系统无漏气时所能达到的最低压强，它是 真空系统的一个重要性能指标。一般说来，极限压强越 低的真空系统越好。工作真空是进行某种工艺过程时所 能维持的真空。在工艺处理过程中，往往要放出大量的 气体，因此工作真空低于系统的极限真空。
真空系统
真空系统应满足下列基本要求：
• 2、有较大的有效抽速 • 3、具有适宜的气氛 • 4、此外，真空系统还要求结构简单、牢靠、操作维修方 便、价格便宜等。
真空系统
真空系统的材料
• 真空系统所用的材料，大致可分为结构材料和辅助材料 两类。结构材料是构成真空系统主体的材料，它将真空 与大气隔开，承受着大气的压力，一般是金属和玻璃。 辅助材料通常是指弹性体、绝缘体和真空油脂等。
真空系统
真空阀门
• 真空阀门是一种用来改变气流方向或控制流量大小的部 件，在真空系统中起着重要作用。
真空系统
真空阱
• 真空阱可分为机械阱、吸附阱和液氮冷阱，在低真空、 高真空系统中都可应用。在低真空系统中主要用来阻挡 和吸附来自机械泵的油蒸汽，防止油蒸汽污染真空系统； 在高真空和超高真空系统常将真空阱置于扩散泵入口的 上方用来吸附和阻挡扩散泵的油蒸汽返流到真空容器， 同时也吸附真空系统中的水和其它物质的蒸汽，以获得 所需要的清洁真空。冷阱是利用低温壁来捕集油蒸汽和 其它蒸汽，其效果取决于冷阱结构和冷剂的温度，温度 越低效果越好。
真空系统
操作注意事项
• 操作中需要尽可能避免或减少油蒸汽的污染，使真空系 统经常处于清洁、良好的状态，严格操作规程，防止故 障发生。 • （1）泵工作液的选择 • （2）设计机构的考虑 • （3）定期维护吸附阱 • （4）控制预抽压强减少机械泵油蒸汽的返流 • （5）气体净化 • （6）供给冷阱液时呀把气阀打开，放出温度较高的气体 以防冷阱温升，释放出已吸附的蒸汽物质。 • （7）定期检查机械泵油的油位，防止油量不足而降低泵 的性能 。 • （8）停机后要对机械泵放气，防止回油。
真空技术解读.pptx
2019-11-8
谢谢关注
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（3）真空测量方法
测量低于大气压的气体压强的工具称为真 空计。真空计可以直接测量气体的压强，也可 以通过与压强有关的物理量来间接地测量压强。 前者称为绝对真空计，后者称为相对真空计。 按照真空计的不同原理与结构可以分为：静态 变形真空计、压缩式真空计、热传导真空计、 电离真空计、气体放电真空计、辐射真空计等。
2019-11-8
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2019-11-8
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（3）真空镀膜
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。
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。
2019-11-8
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（2）真空度的测量
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。
2019-11-8
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超高真空的这一特点还为得到超纯 的或精确掺杂的镀膜或分子束外延生长 晶体创造了必要的条件，这促进了半导 体器件、大规模集成电路和超导材料等 的发展，也为在实验室中制备各种纯净 样品（如电子轰击镀膜、等离子镀膜、 真空剖裂等）提供了良好的基本技术。
2019-11-8
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（2）真空度的单位与区域划分
2019-11-8
薄膜物理与技术-1真空技术基础PPT课件
薄膜物理与技术-1真空技术基础 ppt课件
目录
• 真空技术基础 • 真空获得技术 • 真空测量技术 • 真空镀膜技术 • 薄膜性能检测技术
01 真空技术基础
真空定义与特性
真空定义
真空是指在给定的空间内，气体压力 低于一个大气压的状态。在真空技术 中，通常使用托斯卡或帕斯卡作为压 力单位。
真空特性
而实现气体的压缩和排除。
分子泵特性
抽气速率高、工作压力范围广、无 油污染、维护简单等。
分子泵分类
直联型分子泵、侧流型分子泵、复 合型分子泵等。
扩散泵抽气原理与特性
扩散泵抽气原理
利用加热的吸气剂将气体分子吸 进吸气剂表面，再通过扩散作用 将气体分子从吸气剂表面传递到 泵的出口，从而实现气体的排除。
扩散泵特性
真空技术的分类与应用
真空技术的分类
根据应用需求，真空技术可分为真空镀膜、真空热处理、真空电子器件制造等。
真空技术的应用
真空技术在科学研究、工业生产、航空航天、电子工业等领域有广泛应用，如 电子显微镜、太阳能电池、平板显示器的制造等。
02 真空获得技术
机械泵抽气原理与特性
机械泵抽气原理
机械泵分类
真空具有低气体压力的特性，这使得 物质在真空中表现出不同的物理和化 学性质。例如，气体分子间的碰撞减 少，气体分子的平均自由程增加。
真空的度量与单位
真空度
真空度是指真空空间内的气体压 力，通常用压力范围来表示，如 低真空、中真空、高真空和超高 真空。
真空单位
常用的真空单位有帕斯卡（Pa）、 托斯卡（Torr）和巴（bar）。1 Torr = 133.322368 Pascal。
利用高速旋转的叶轮将气体吸入，通 过压缩和排出来实现气体压缩和排除。
目录
• 真空技术基础 • 真空获得技术 • 真空测量技术 • 真空镀膜技术 • 薄膜性能检测技术
01 真空技术基础
真空定义与特性
真空定义
真空是指在给定的空间内，气体压力 低于一个大气压的状态。在真空技术 中，通常使用托斯卡或帕斯卡作为压 力单位。
真空特性
而实现气体的压缩和排除。
分子泵特性
抽气速率高、工作压力范围广、无 油污染、维护简单等。
分子泵分类
直联型分子泵、侧流型分子泵、复 合型分子泵等。
扩散泵抽气原理与特性
扩散泵抽气原理
利用加热的吸气剂将气体分子吸 进吸气剂表面，再通过扩散作用 将气体分子从吸气剂表面传递到 泵的出口，从而实现气体的排除。
扩散泵特性
真空技术的分类与应用
真空技术的分类
根据应用需求，真空技术可分为真空镀膜、真空热处理、真空电子器件制造等。
真空技术的应用
真空技术在科学研究、工业生产、航空航天、电子工业等领域有广泛应用，如 电子显微镜、太阳能电池、平板显示器的制造等。
02 真空获得技术
机械泵抽气原理与特性
机械泵抽气原理
机械泵分类
真空具有低气体压力的特性，这使得 物质在真空中表现出不同的物理和化 学性质。例如，气体分子间的碰撞减 少，气体分子的平均自由程增加。
真空的度量与单位
真空度
真空度是指真空空间内的气体压 力，通常用压力范围来表示，如 低真空、中真空、高真空和超高 真空。
真空单位
常用的真空单位有帕斯卡（Pa）、 托斯卡（Torr）和巴（bar）。1 Torr = 133.322368 Pascal。
利用高速旋转的叶轮将气体吸入，通 过压缩和排出来实现气体压缩和排除。