真空技术与应用
真空技术在科学研究中的应用
真空技术在科学研究中的应用一、引言在科学研究领域，真空技术是一项关键技术，它可以提供一个低压、低温、无气体的环境，为科学家们提供优质的实验条件。
真空技术的广泛应用使得科学研究能够在更精确、稳定的环境下进行，并取得更准确、可靠的结果。
本文将探讨真空技术在不同领域的应用。
二、物理学领域在物理学领域，真空技术被广泛应用于材料表面的研究。
在真空环境下，可以排除空气中的杂质，从而更好地研究材料表面的特性。
例如，通过扫描隧道显微镜(SPM)技术，在真空环境下可以观察到单个原子的运动。
这项技术在材料科学中具有重要意义，可以帮助科学家们了解材料表面的结构和性质，进而改进其性能。
此外，在高能物理实验中，真空技术也发挥着重要作用。
例如，大型强子对撞机(LHC)就是在真空环境中操作的。
真空腔能够排除空气中的气体，减少对粒子相互作用的影响，并保证实验的稳定性和准确性。
因此，真空技术是实现高能物理实验的关键之一。
三、化学实验中的应用真空技术在化学实验中也有着广泛的应用。
在合成化学中，真空可用于去除反应过程中生成的气体，以促进反应的进行。
通过在真空容器中进行反应，可以提高反应效率和产率，并避免副反应的发生。
例如，在有机合成中，通常采用磁力搅拌加热反应物，在真空环境下进行反应，以提高反应效果。
此外，在化学分析中，真空技术也起到至关重要的作用。
质谱仪是一种广泛应用的分析仪器，它能够通过质量/电荷比（m/z）对样品中的分子进行分析。
而在质谱仪中，必须维持高真空状态，以避免气体的干扰。
由于真空技术的应用，质谱仪能够提供高灵敏度、高分辨率的分析结果。
四、生物医学研究中的应用真空技术在生物医学研究中的应用也日益广泛。
在细胞研究中，真空技术可用于构建人工生理环境，以模拟细胞生长和发育过程。
通过调节真空环境下的压力、温度和气体成分，可以模拟组织工程和药物递送等生物过程，为细胞研究提供更真实的实验条件。
另外，真空技术在生物医学图像学中也有重要应用。
真空科学中的技术研究与应用
真空科学中的技术研究与应用随着科技的不断创新，人类对真空科学的研究越来越深入。
无论在工业生产、环境保护还是医疗卫生等领域，真空科技都有着不可替代的作用。
在这篇文章中，我们将探讨真空科学中的技术研究和应用，以及其对人类社会的贡献。
一、真空技术的基础真空技术是指将气体压力降至接近于零的技术。
真空技术的发展起步于17世纪，当时的科学家们开始研究气体的性质，试图将气体容器中的气体排空，以此来探测极低压强下气体的性质。
随着技术的不断提升，真空技术已经成为一门复杂的工程技术，包括真空产生、测量、控制以及与其他技术的结合等方面。
二、真空科技的应用1. 工业生产真空技术在工业生产中发挥着极为重要的作用。
例如，真空炉是一种在高温下真空中加热物质的设备，在金属、陶瓷、电子、塑料制品、化学品等工业领域中都有广泛应用。
真空技术还能用于材料表面处理、真空包装等。
真空技术的应用不仅提高了生产效率，节约了能源，还改善了产品的品质和性能。
2. 医疗卫生领域在医疗卫生领域，真空科技也大有用处。
例如，真空负压治疗是一种通过负压作用加速伤口愈合的方法，对于疑难杂症如糖尿病足溃疡、创面感染等具有很好的疗效。
此外，真空技术还可用于口腔医疗、血液采集等领域，为医疗卫生行业提供了创新的工具和解决方案。
3. 环境保护真空技术在环境保护中也起着关键作用。
例如，真空污水处理技术可以有效去除污水中的污染物，在保护环境的同时，改善水资源利用效率。
此外，真空技术还可用于废气处理、污水处理等方面。
4. 空间科学真空科学在空间探测领域中也有着广泛的应用。
例如，太阳帆是一种基于太阳能驱动的太空探测器，其利用真空中的光压产生微弱的推力，从而实现太空移动。
此外，在卫星运行和空间探测过程中，真空科技也是不可或缺的。
三、真空科学中的未来发展随着科技的进步，真空科学将会有着更为广泛的应用。
例如，真空电子技术已经成为了一种重要的电子器件，其应用将会覆盖更多的领域。
随着人类进一步探索深空和外太空，真空科学也将发挥着更为重要的作用。
真空科学技术及其应用
真空科学技术及其应用随着现代科学的发展，真空科学技术在各个领域的应用越来越广泛。
真空技术是一种控制实验环境的技术，其优点在于能够隔绝外部环境干扰，同时使实验环境更加稳定。
一、真空科学技术的基础真空是介于气体和没有气体之间的一种状态。
常常被定义成压强小于大气压的气体状态。
真空科学技术的基础就是对真空本质的研究和认识，主要通过一个靠谱科学来实现。
真空技术的精髓在于能够将容器内部的气体或其他杂质的压力降低到极低的水平，以达到控制实验环境的目的。
二、真空技术的应用1.半导体制造半导体制造是真空技术应用最广泛的领域。
以电子元器件为例，由于电子元件的构成要求非常精确，平坦度、光滑度、纯洁性必须严格控制，任何杂质都可能对其产生不利的影响。
通过真空技术，可以清除制品表面的所有污染物质，使器件得以更加纯净的形成，从而提高了器件的性能。
2.航空航天在航空航天领域，真空技术同样也起到了重要作用。
空间探索器或卫星必须从地球的大气层中发射，这就要求在发射前必须将载体的内部置于一种非常高度真空的状态下。
这能够使之间减少空气的阻力，提高发射时的效率。
3.能源科技在能源科技领域，真空科技同样也得到了应用。
太阳能电池等太阳能技术，钻井和石油开采，以及燃烧工艺的改进等，都是依赖于真空技术来提高效率的。
4.医疗保健随着人们对医疗保健的需求不断增加，真空技术在医疗领域也开始得到广泛应用。
例如，真空技术可以用来制造心脏起搏器，通过真空环境可以将细菌和其他可能影响设备性能的杂质清除，从而提高设备的效果。
三、真空技术的进一步发展未来，真空技术还有很大的发展潜力和空间。
比如，随着太空探索的不断升级，将产生更多的需求和应用场景，在太空中的制造、装配机器人等领域应用都可以采用真空技术；还有，目前出现了一些新型的真空泵，比如电离泵、螺杆泵、旋转泵等等。
这些新型的真空泵，为真空技术的应用提出了更加明显的挑战和需求，有望推动真空技术的进一步发展。
总结：真空科学技术的应用范围非常广泛。
真空技术应用
真空技术应用真空技术是一种应用于各个领域的高科技技术，它基于将空间中的气体分子抽取出来，创造出一种稀薄的气压环境。
真空技术在工业制造、科学研究、医疗领域等方面都有广泛的应用。
本文将探讨真空技术在这些领域的应用以及其所带来的益处。
一、工业制造领域中的1. 真空薄膜沉积技术真空薄膜沉积技术是一种通过在材料表面沉积一层薄膜来改善其性能的方法。
这项技术在半导体、光电、化工以及其他领域的制造过程中起着至关重要的作用。
通过将材料放置在真空室中，控制气压和温度，以及注入相应的材料气体，可以在材料表面沉积出精确、均匀的薄膜。
这种技术不仅提高了产品的质量和性能，而且还可保护材料免受环境腐蚀。
2. 真空包装技术真空包装技术利用真空环境抽取包装容器中的气体，形成一种低氧、低湿、低压的环境，有效地延长了食品和药品等易腐产品的保质期。
真空包装不仅可以防止氧化和细菌滋生，还能够减少产品的体积和重量，方便储存和运输。
此外，真空包装还可以保持产品的新鲜度和口感，提高产品的质量。
二、科学研究领域中的1. 真空管真空管是一种在真空环境中运作的电子元件，它是电子技术的基础。
通过将真空管内的空气抽出，可以防止电子器件中的氧化反应和能级跃迁，从而保证电子管的顺利工作。
真空管在放大、开关、调谐和检波等电子电路中有着广泛的用途，是现代通信、计算机、音频设备等高端技术的重要组成部分。
2. 真空中的实验在科学研究中，真空环境可以模拟太空的真实条件，便于进行各种物理、化学和生物实验。
例如，通过在真空中进行材料合成实验，可以控制反应的速率和纯度，得到更纯净的材料。
此外，真空条件下的观测和测量也可以得到更准确的数据，为科学研究提供更可靠的依据。
三、医疗领域中的1. 真空吸引装置真空吸引装置是一种医疗设备，通过抽取患者体内的气体或液体，减轻内压，促进创伤恢复或发挥其他治疗效果。
例如，在手术中，真空吸引装置可以帮助清除手术现场的血液和分泌物，保持手术视野的清晰；在创伤和烧伤治疗中，真空吸引装置可以减少伤口的感染和促进伤口愈合。
真空技术的应用和实践
真空技术的应用和实践随着科技的不断进步，真空技术已经成为了现代工业中不可或缺的一部分。
尽管许多人可能对这一领域知之甚少，然而真空技术确实对我们的日常生活产生了深远的影响。
在本文中，我们将探讨真空技术的应用和实践，并分析它们对现代工业的影响。
1.现代制造业中真空技术的应用随着品质、成本和效率的不断提高，现代制造业已经变得越来越复杂。
这时，真空技术就显得特别重要了。
在现代机械制造业中，真空技术被广泛应用于加工、修整、普磨和打磨等领域。
例如，精密陶瓷加工中通常使用真空烧结技术，以提高陶瓷的质量。
同时，利用真空吸附技术，可以在钻孔时通过清除铁切屑减少循环刀间距，同时提高生产效率。
此外，还有清洗、干燥、蒸发、熔炼、晶体生长和材料表面的改性等制造技术都需要真空技术的尖端支持。
通过真空技术，可保证生产工艺的稳定和可靠性，从而实现高品质、高效率的生产。
2.医疗领域中真空技术的应用医疗行业中，真空技术同样非常重要。
例如，在手术中常常需要使用真空吸附泵，保证手术区域的干燥。
同时，许多手术也需要利用真空泵来清除和收集体内的血液、异物等。
此外，在医疗设备制造领域，真空技术也发挥了不可替代的作用。
例如，在医用包装的制造中，通过使用真空技术，可确保包装内部无菌，消除交叉感染的可能性。
3.电子产业中真空技术的应用除上述两个领域之外，真空技术还广泛应用于电子工业中。
在半导体生产、精密仪器制造及电子器件生产等电子行业中，真空技术都扮演了重要的角色。
例如，在半导体制造过程中，需要利用真空技术进行多级薄膜堆的制造，确保独特的电子特性。
同时，电子器件制造中的真空技术也能够提高制造效率和品质。
此外，在高速电子器件的制造中，采用真空技术可以防止能量损耗，从而提高了可以传输的能量。
4.真空技术的影响在现代工业中，真空技术已经成为一项重要的技术，同时也成为了国家战略中的一项重要内容。
在未来的发展中，真空技术将继续发挥着重要的作用。
通过使真空保持一定领域内能力，不断创新和提高技术水准，可以促进实现生产的专业化和工艺创新。
机械设计中的真空技术与应用
机械设计中的真空技术与应用在机械设计中，真空技术是一种应用广泛且重要的技术手段。
它通过降低系统压强，去除气体分子，创造出低压或无压环境，为机械系统的设计和应用提供了一系列优势。
本文将探讨机械设计中真空技术的原理、应用和发展趋势等方面内容。
一、真空技术的原理真空技术的原理基于气体分子在低压环境下的行为。
在高压环境下，气体分子相互碰撞频繁，形成较高的气压。
而在真空状态下，气体分子的密度较低，分子之间的相互碰撞次数减少，气压大幅下降。
实现真空状态有多种方法，其中常用的是机械泵和吸气泵。
机械泵通过排气装置抽出气体，将系统内的气压降低至较低的水平。
吸气泵则通过吸收气体分子，实现真空状态。
另外，还有分子泵、离子泵等高级真空技术可在更高压范围内实现真空状态。
二、真空技术在机械设计中的应用1.气体隔离真空技术可用于机械系统中的气体隔离。
在特定应用场景中，需要隔离氧气、水蒸气等气体，以防止对机械系统的腐蚀或损坏。
通过创建真空环境，可有效隔离有害气体对机械系统的影响。
2.气体传输真空技术可用于气体传输系统。
例如，在半导体制造中，需要将特定气体输送到目标位置，以进行化学反应或材料处理。
通过控制气体压强和流量，真空技术可以精确地控制气体输送的速度和稳定性。
3.材料表面处理真空技术可以应用于机械系统的材料表面处理，如薄膜沉积、离子注入、真空干燥等。
在薄膜沉积过程中，通过在真空环境下控制材料表面的化学反应，可以在材料表面形成均匀而致密的薄膜。
这种薄膜具有较好的附着力和保护性能，在电子器件制造、光学涂层等领域具有广泛的应用。
4.真空包装真空技术可以用于机械系统的产品包装中。
通过封闭包装容器，去除容器内的空气，创造出低气压环境。
此种包装可以延长食品、药品等产品的保鲜期，并防止细菌、霉菌的生长和氧化反应的发生。
三、真空技术的发展趋势随着科学技术的发展，真空技术在机械设计领域有着广阔的发展前景。
以下是真空技术发展中的一些趋势：1.高真空技术的提高随着对更高真空度要求的提升，人们对高真空技术的研究和应用将更加深入。
真空技术的发展历程与应用
真空技术的发展历程与应用真空技术是一种与空气有关的技术，指在一定条件下产生低于大气压的真空环境，可以广泛应用于工业生产、科学研究和医疗等领域。
本篇文章将就真空技术的发展历程和应用进行探讨。
一、真空技术的历史真空技术的历史可追溯到古代。
公元前4000年，人类已在寻找一些自然坚硬和洁净的材料时会使用“磨削”和“磨光”这两种技术，这时常使用手动风扇包裹在一些翅膀和羽毛的一端，使其形成一个排气管。
时间越长，这种技术也越来越流行，如悬挂钟、日晷、山地自行车等技术中都有应用。
公元17世纪，德国科学家奥托·冯·格里克发明了第一台真空泵。
20世纪初期，随着科学技术的不断进步，真空技术也随之发展。
在真空制造和气体分离方面作出了重要贡献。
例如，氧船、精细滤清器等，都是真空技术所创造的。
二、真空技术的应用真空技术已经广泛应用于历史记录、工业生产、公共设施、机械制造、物理实验和微电子制造等方面。
除了这些领域外，它也可以应用于节约能源和保护环境。
接下来我们将分别详细探讨。
1. 历史记录真空技术的应用在历史记录上也有着不可或缺的作用。
在稀有和有价值的文化遗产的保护和恢复中，例如一些古老的书籍、绘画、文物等都需要在真空状态下进行保护和处理。
另外，真空技术还可以用于检测和检查金、银和其他贵重金属的密封性，以确保其长期保存。
2. 工业生产真空技术在工业生产中应用也十分广泛。
真空技术被用于生产半导体、化学制品、石油化工、玻璃、电子器件、太阳能电池板和塑料等。
在这些工业中，真空技术可以有效地实现各种气体的提纯、加工和操纵，以及在生产过程中减少对环境的破坏。
3. 公共设施真空技术还常用于公共设施中，如污水处理、污水防泻和净化空气等。
目前，许多城市的污水处理施工中，都会采用真空技术。
由于污水处理厂需要充分处理废水，因此需要在污水处理中应用真空技术，来保证排放水质的超标率尽可能低。
4. 机械制造真空技术在机械制造领域也占据着重要地位，如电视制造、制冷和空调设备、飞行器和医疗设备的制造等。
真空的应用及原理
真空的应用及原理引言真空是指一个容器或者一定空间内不存在气体或者其他物质分子。
真空科技已经广泛应用于众多领域，包括电子工业、医疗设备、航天工程等。
本文将介绍真空的应用及其原理。
真空的应用真空技术在以下领域有着广泛的应用：1. 电子工业•真空管：真空管是最早出现的电子元件，它在电视、收音机等电子设备中广泛应用。
真空管利用真空环境中的电子流与电极之间的相互作用来实现电子放大、整流等功能。
•半导体工艺：在半导体工业中，真空用于清洗晶圆、沉积薄膜、产生高纯度环境等工艺步骤。
真空环境可以避免氧化、污染等问题，从而提高电子器件的性能和可靠性。
2. 化学工业•真空干燥：在化学工业中，一些物质需要经过真空干燥来去除水分或其他挥发性成分。
真空干燥可以大大提高干燥速度，减少热损失，并且能够避免氧化、污染等副作用。
•蒸馏：真空蒸馏是一种通过降低环境压力来降低液体沸点从而实现分离提纯的方法。
真空环境下，液体的沸点降低，有助于去除混合物中的杂质，提高产品的纯度。
3. 医疗设备•医用真空：医疗设备中使用的吸引装置、手术装置等需要产生负压环境来吸引体内的分泌物、血液等。
医用真空设备可以有效地提升手术和治疗过程的安全性和效果。
•医用包装：在药品和生物制品的包装过程中，真空袋、容器能够有效地延长产品的保质期，防止氧化和细菌污染。
4. 航天工程•真空测试：在航天器的研制和发射前，需要进行真空环境下的测试，以验证航天器在真空条件下的性能和可靠性。
这些测试可以模拟太空环境，为航天工程提供重要的数据支持。
真空的原理真空的实现依靠以下原理：1. 气体压力气体的压力是指单位面积上所受气体分子碰撞的力。
在真空环境中，通过降低容器内气体的压力，可以使得气体分子的碰撞频率减小，进而降低气体的密度，实现真空状态。
2. 泵类设备在真空技术中，常用的泵类设备有机械泵、扩散泵、分子泵等。
这些泵类设备通过不同的机制，将容器内的气体抽出，从而实现真空状态的产生和维持。
真空技术与应用
真空技术与应用真空技术是一门研究在低气压或无气压条件下工作的科学与技术。
它在许多领域中发挥着关键作用，例如电子器件制造、材料处理、能源产业以及空间探索等。
本文将介绍真空技术的基本原理、应用领域以及未来发展趋势等方面。
一、真空技术的基本原理真空是指气体的绝对压力低于大气压的状态。
而真空技术的核心原理是通过各种手段将封闭空间中的气体排除或减少，从而达到较低的气压。
具体的技术手段包括机械泵、分子泵、离子泵等。
机械泵是最常用的真空泵之一，它利用活塞或叶片等机械运动产生抽吸效果。
而分子泵则通过高速旋转的转子将气体分子推向被抽空的方向，使其减少压力。
离子泵则利用电场和磁场的作用将气体离子抽出，从而实现真空。
二、真空技术的应用领域1. 电子器件制造：在半导体制造领域，真空技术被广泛应用于制造集成电路、平板显示器和太阳能电池等设备。
在真空中进行工艺处理，可以减少氧化反应和气体杂质对器件性能的影响，提高材料的纯度和稳定性。
2. 材料处理：真空技术在材料加工和表面处理中也起着重要作用。
例如，通过在真空环境中进行溅射薄膜、热蒸发和化学气相沉积等工艺，可以制备出高纯度、高质量的涂层材料。
3. 能源产业：真空技术在能源领域的应用非常广泛。
例如，通过在真空中进行燃烧反应，可以提高能源利用效率，减少燃烧产生的污染物。
此外，利用真空蒸馏和分离技术，可以提取和纯化石油、天然气等能源资源。
4. 空间探索：在航天领域，真空技术是必不可少的。
宇航员在航天器内需要处于真空环境下，而火箭发动机的推进剂也是在真空条件下运行。
此外，真空技术还在航天器的制造、环境控制和实验条件模拟等方面发挥重要作用。
三、真空技术的未来发展趋势随着科学技术的进步和工业需求的不断增长，真空技术也在不断发展。
未来，真空技术可能出现以下几个发展趋势：1. 高效节能：随着能源问题和环境问题的日益凸显，未来的真空技术将更加关注能源的高效利用和节能减排。
例如，研发更节能高效的真空泵和真空系统。
真空技术及其应用研究
真空技术及其应用研究一直以来都备受关注，随着科技的不断发展，真空技术在各个领域都有着广泛的应用。
从最基础的制备纯净环境到半导体制造等高端领域，真空技术无处不在，为现代工业的发展提供了坚实的基础。
一、真空技术的概念及发展概况真空技术是一门研究利用真空环境进行科学实验和技术应用的领域。
早在17世纪，人们就开始对真空进行研究，但直到19世纪，真空技术才真正开始迅速发展。
从最初的水银柱压力计到现代的各种真空泵和真空设备，真空技术已经取得了长足的进步。
在过去的几十年里，真空技术不仅在科学研究领域取得了显著成就，还被广泛应用于工业生产和其他领域。
二、真空技术的基本原理和分类真空技术的基本原理是利用真空泵将容器内的气体抽出，使之达到低于大气压的压力。
根据实际应用需求不同，真空技术可以分为粗真空技术、中真空技术和高真空技术三个层次。
粗真空技术主要应用于一些普通工业生产中，中真空技术则主要应用于半导体、涂层等领域，高真空技术则应用于核聚变等高科技领域。
三、真空技术在材料科学中的应用研究材料科学是真空技术的一个重要应用领域。
通过真空抽取、真空热处理等技术，可以改善材料的性能，提高其质量。
同时，真空环境下对材料的表面进行处理，也可以增加材料的表面粗糙度，提高与其他材料的黏附性。
这些都为材料的研究和应用提供了新的思路和方法。
四、真空技术在电子工业中的应用研究电子工业是真空技术的另一个重要应用领域。
真空技术在电子器件的制造、封装和测试等方面都有着重要的作用。
例如，真空蒸镀技术可以提高电子器件的导电性能，同时减少杂质对电子器件的影响。
在电子器件的封装中，真空环境可以减少器件中的氧气和水蒸气，延长器件的使用寿命。
这些都为电子工业的发展带来了新的机遇和挑战。
五、真空技术在卫星应用中的研究随着卫星技术的迅速发展，真空技术在卫星应用中也有着广泛的应用。
在卫星的制造、运行和维护过程中，真空技术都占据着重要地位。
例如，卫星中的推进系统需要在真空环境下进行测试和运行，真空技术可以提供卫星运行所需的真空环境。
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1＞λ/d＞0.01
中度真空
分子流 （Molecular flow）
λ/d＞1
高真空或 超高真空
氣體本身的特性： 平均自由徑（Mean free path，λ）：氣體分子與氣體分子相繼二次 碰撞中所運動之距離的平均值。 λ＝1/21/2πndo 式中 n＝氣體分子密度（氣體分子數/真空室體積） do＝氣體分子的直徑;n↑ λ↓ ,do↑ λ↓
P t nt kT n1kT n2 kT n3kT.... ni kT
or
Pt P 1 P 2 P 3 ....... P i
Avogradro’s Law（1801年） 氣體在固定溫度與體積的條件之下，氣體的壓力大小與氣體 在標準溫度與壓力之下（STP）數量為 分子的數量成正比 6.02252x1026個的氣體分子，其體積為 P1 P2 22.4136立方公尺，我們俗稱一莫耳。 N1 N 2 綜合氣體定律 將上面幾個氣體定律可以整合成關係式
分子流： ∵ λ ＞ d ∴氣體分子與管壁之碰撞次數較氣體分子與氣體分子間之碰撞為多。 氣體分子在管路中之運動為隨意方向，不受抽氣方向的影響。
氣體分子動力論
氣體特性 一般氣體我們視為理想氣體，也就是說氣體分子與氣體分子之間必沒 有任何作用力。 在實際狀況中，氫氣、氮氣、氧氣或是惰性氣體我們都可視為理想氣 體。 在一大氣壓下，一立方公尺體積之氣體在室溫22℃下含有2.5x10E25 個分子。 若將氣體分子視為個別置放在含有等距的格子內，則氣體分子與氣體 分子間的距離為3.4x10-9m，該距離為分子大小的6-15倍，因此氣體分 子可視為各自獨立之個體，其運動保持直線運動，相互之間沒有作用 力。 氣體分子之間的碰撞視為彈性碰撞。 氣體分子經由碰撞後依舊採取直線運動，因此若與大尺度來看氣體分 子的運動情形，將發現氣體的運動行為是隨機的碰撞行為(統計觀 念）。
高度上升,
壓力減小 Eg. 坐飛機.
大氣壓力與海平面高度之關係
1. 2. 3. 4.
真空的區分 粗略真空（Rough vacuum）：760~1 torr 中度真空（Medium vacuum）：1~10-3 torr 高真空（High vacuum）：10-3~10-7 torr 超高真空（Ultra-high vacuum）：10-7 torr 以下 氣流的種類與特性 氣流種類 黏滯流 （Viscous flow） 過度流 （Transition flow） λ/d λ/d＜0.01 真空範圍 粗略真空
氣體的吸附和放出
釋氣(Outgassing) (mbar· l) 釋氣(outgassing) 指的是氣體或水氣由真空腔體內的表面或其 他零件釋放出來的過程。此一氣體的釋放量由P · V的乘積表示， 其中V 為氣體釋放出的體積，即腔體體積；P 或更精確以Δ P 表示則為因釋氣所造成的壓力增量。 釋氣率(Outgassing rate) (mbar · l · s-1) 此為一定時間內的釋氣量表示為mbar · l · s-1. 釋氣率(Outgassing rate) (mbar · l · s-1 ·c-2 )m 單位面積的釋氣率，此一數值與物質的材質與表面狀態有 關。
真空技術與應用
真空概論
真空的定義 義大利人托里切利(Torricelli)利用玻璃試管盛滿水銀倒置於水銀槽中, 管中的水銀自然下降至76㎝(760㎜)高度,而在頂端留下一空間。這空間 沒有空氣進入,則被認為是真空（vacuum）。 一般定義:一個容器內空間的壓力小於大氣壓力就是真空。也可以說若容 器內氣體分子密度小於2.5*1019molecules/㎝3(一大氣壓力的分子密度), 則該容器內為真空。簡單的表示:壓力<大氣壓力。 真空壓力與真空度 托里切利 真空 真空壓力單位換算表
mbar 1 1*10-2 1.33 1013 Pa 100 1 133 101325 Torr 0.75 7.5*10-3 1 760 Atm 9.87*10-4 9.87*10-6 1.32*10-3 1
水銀 76cm
大氣壓力與緯度之關係 大氣壓力隨著離地球表面愈遠而下降，然而其氣體總類的分配比例大致 不變 在地球大氣層的最外層僅剩下氫氣與氦氣
P PV 1V1 2
氣體流域:是以氣體本身的性質以及其在管中流動時的相對量為其特點。 管路的氣導(Conductance) 影響氣導值的參數，除了傳輸氣體的種類及壓力外，還有管路的截面 形狀(如圓形、方形或橢圓形等)。其他的因素有長度或管件為直線或 具彎角。 其他如擋板、冷凝阱、吸收阱、閥件及其他管配件之氣導 係數均會在個別技術參數中描述。 以下兩點可視為管件選用時的一般性原則： 管路的長度越短越好，且須具有足夠的內徑！ 管徑大小至少須和幫浦進氣端口徑相等。 管路作用對有效抽速Seffective的影響 所有介於幫浦及腔體(如；高溫真空爐) 間的管件及接頭均會產生節 流效應( throttle effect) 並使所裝置的幫浦抽氣速率降至有效抽 速Seffective ! 此一經管損後的抽氣速率可以管件氣導的函數表示： 連續方程式pVessel x Seff = pPump x Spump 管件的選用須注意越短越好，且須具有正確的內徑大小。
理想氣體定律 Boyle’s Law（1662年） 在溫度固定時，一定量氣體所產生之壓力與體積成反比 PV=constant or P1V1=P2V2 Charles’s Law （1787年） 一定量氣體所產生之壓力與溫度成正比 V1/T1=V2/T2 Dalton’s Law（1801年） 一個混合氣體的總壓力等於每個每個單獨氣體其分壓得總和
各種氣流狀態的特性： 1. 黏滯流包括：a. Re（雷諾數）＞2200,氣流中有渦流產生。 b. Re（雷諾數）＜2200,氣流中無渦流存在。 ∵ λ ＜＜ d ∴氣體分子與氣體分子間碰撞頻繁，其次數遠大於氣體分子與管壁之 碰撞次數。 氣體分子間因黏滯力之作用，使氣體運動有方向性，並與抽氣方向相 同，此特性可防止機械幫浦的油氣回流至真空系統；一般管路直徑 5cm，壓力0.2torr 之氣流為黏滯流，故使用機械幫浦與擴散幫浦組 合之抽氣系統，機械幫浦只抽氣至0.2torr。