真空效应及其在生活中的应用

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物理世界中的相变现象

物理世界中的相变现象

物理世界中的相变现象随着科技的发展,大量的物理实验和相关研究对于相变现象的研究不断深入。

所谓相变,指的是物质在温度、压力或者化学势等外因下发生的物理性质的突变,从而形成不同的物态。

这些相变现象包括了凝固、熔化、汽化、液化等,它们是物质状态发生变化的具体表现,对于物理学、化学、材料科学等领域的研究都有着重要的意义。

在以下的文章中,我们将根据相变的分类和实际生活中的应用,详细探讨物理世界中的相变现象。

一、相变的分类1.一级相变:一级相变也被称为相变中的急剧低温效应,它表现为物质在温度、压力改变的过程中,由一个相变成另一个相时,其释放的潜热不断减小,直至消失。

熔化和凝固是一级相变的两种最基本的形式,它们发生的过程基本上是热力学平衡下的过程,而且对于物质的深入研究有着极其重要的作用,不论是对于物质的基础研究还是工程应用都至关重要。

2.二级相变:二级相变是相变中较为广泛的一种,它发生时可称为反有序化或次序-无次序转变。

二级相变是一种没有潜热涉及进来的相变,因此可以在热力学平衡的条件下发生。

这种相变形式的电介质物质除了具有普通电介质物质的性质外,在这种转变的过程中还具有较为特殊和重要的性质。

在实际生活中,二级相变现象被广泛应用在液晶显示器、电脑芯片等技术的发展领域中,具有重要的应用前景和潜力。

3.三级相变:三级相变也被称作超导相变,在物理学领域中也是一种极为重要的相变现象。

超导相变是指物质在低温下,其电阻率发生显著预计后,进入一种新的物理状态,称为超导相。

这种相变现象的物理基础是由于电流通过格点,在退相干过程中形成的相互耦合。

这种相变现象广泛地应用于磁共振成像、设备信号传输、能源存储、超导发电等领域,具有广泛的应用前景和潜力。

二、相变现象的应用1.液晶显示器设计:在现代物理技术中,最常见的相变之一是液晶,其它的相变也有着广泛的应用,尤其是在液晶显示器中。

液晶显示器的设计主要运用了液晶分子在不同的物理状态中,所表现出的不同特点。

金属的熔点与真空度的关系_概述及解释说明

金属的熔点与真空度的关系_概述及解释说明

金属的熔点与真空度的关系概述及解释说明1. 引言1.1 概述金属材料是现代工业中广泛应用的重要组成部分,在各个领域都起到了不可替代的作用。

而金属材料在加工和使用过程中,其熔点是一个关键的物理性质,直接影响着金属的冶炼、铸造和其他加工工艺。

同时,真空度也是一个非常重要的因素,特别是在高温环境下,对金属材料的性能和品质有着显著影响。

本文旨在探讨金属的熔点与真空度之间的关系,并深入解释说明这种关系及其相关机制。

通过对金属熔点定义、影响因素以及真空度对熔点的影响机制进行详细阐述,并结合实验验证和案例分析,揭示该关系在实际应用中的意义和潜力。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

首先,在引言部分介绍文章涉及内容以及文章结构布局。

其次,在第二部分将重点探讨金属熔点与真空度之间的关系,包括定义和影响因素、真空度对熔点的影响机制以及通过实验验证和案例分析加深理解。

第三部分将探讨在铸造工艺中的应用和限制,着重介绍高真空铸造技术、真空对铸件质量和性能的影响,以及在铸造过程中面临的真空度控制挑战和解决方法。

第四部分将分析其他金属相关参数对真空下熔点变化的影响,包括元素添加对金属熔点的影响、杂质含量对熔点与真空度关系的作用机理分析,以及压力变化对金属熔点的影响及原因探讨。

最后,在结论部分总结本文重点内容,并提出未来展望和进一步研究的方向。

1.3 目的本文旨在全面探讨金属的熔点与真空度之间的关系,并深入解释这种关系背后的机制。

通过阐述不同元素、杂质含量以及压力变化等因素对金属熔点在真空环境下的影响,并介绍应用于铸造工艺中的高真空技术与挑战,有助于深化读者对金属材料在特定环境下的行为和性质变化的理解。

同时,本文还旨在提供展望和进一步研究的方向,为未来相关领域的学术研究和工程应用提供参考。

以上就是“1. 引言”部分内容的清晰撰写,请根据需要适当调整和完善。

2. 熔点与真空度的关系:2.1 金属熔点的定义与影响因素金属熔点是指在一定压力下,金属固态转变为液态的温度。

奇妙的光学现象及其应用

奇妙的光学现象及其应用

奇妙的光学现象及其应用光学是关于光的学科,研究光的性质与行为,并以此为基础开发出一系列的应用。

在光学领域,有着许多奇妙的现象,这些现象深深地吸引着人们的好奇心,并被应用于不同的领域。

1. 折射现象当光线从一种介质射入另一种介质时,由于介质密度不同,光线不再是直线运动,而是向不同方向偏折。

这种现象称为折射。

一个经典的例子是“鱼缸效应”。

当我们斜着看一缸水,水里的鱼似乎会向上弯曲。

应用:折射现象被广泛地应用于制造光学元件,如透镜、棱镜、光纤等。

此外,在医学领域,使用激光可以将光束聚焦到几乎达到原子尺度,以进行疗法和手术。

2. 干涉现象当两束来自同一光源的光线相遇时,它们可能会相加或相消。

这种现象称为干涉。

干涉可以是构建性的,即两束光线相加强,产生较亮的区域;也可以是破坏性的,即两束光线相消弱,产生较暗的区域。

一个经典的例子是杨氏双缝干涉实验。

应用:干涉现象也被广泛地应用于制造光学元件,如干涉仪、全息照相、激光干涉测量等。

3. 衍射现象当光通过一道狭缝或一个物体时,它可能会偏离原方向,产生一系列彩虹状的光带。

这种现象称为衍射。

一个经典的例子是菲涅尔双棱镜衍射实验。

应用:衍射现象也被广泛地应用于制造光学元件,如衍射光栅、光学薄膜、光学波导等。

在科学研究中,衍射可以用来研究材料的成分,并探索材料的性质。

此外,衍射也被用于数字图像处理、光学数据存储等领域中。

4. 折射率和色散折射率是光在介质中传播时速度的减小量,它定义为光速在真空中与它在介质中的比值。

每种介质都有不同的折射率。

此外,光的颜色(波长)也受到介质的影响,所以折射率在光线经过介质时会出现变化,即产生了色散现象。

应用:利用折射率和色散现象,可以研发出一系列的光学元件,如LED、LCD等芯片,用于显示屏、LED灯等。

此外,折射率和色散也被应用于研究物质密度、温度等物理参数。

总结光学领域是一个广阔的领域,其中包含了许多奇妙的现象。

这些现象被广泛地应用于制造光学元件,如透镜、棱镜、干涉仪等,也用于医学、通讯、数据存储等领域中。

空间环境及其效应

空间环境及其效应

五、空间原子氧环境与其效应
• 原子氧是低地球轨道大气的重要成分,美 国航天飞机的发射,使人们逐步认识到原 子氧环境的严重效应。特别对永久性空间 站,是必须考虑的一项重要环境。 • 在200-700km高度范围,大气的主要成分 是原了氧。原了氧对有机物与碳照会产生 质量损失,对银涂层产生氧化反应。
六、空间微流星环境与其效应
• (三)辐射传热效应 在真空环境下,航天器与外界的传热主要 通过辐射形式,它表面的辐射特性对航天器 的温度控制起着重大作用。航天器中静态接 触的部件,由于表面存在微小不均匀性和它 们之间的真空空隙,使接触热阻增大。
• (四)真空出气效应 在高于10-2Pa的真空度下,气体会不断地从材料 表面释放出来。 卫星材料在真空下消气,使高温处吸附的气体 转移到低温处,造成低温表面污染,改变表面的性 能。严重的污染,会降低观察窗和光学镜头的透明 度、改变温控涂层的性能、减少太阳能电池的光吸 收率以及增加电气元件的接触电阻等。
• (二)真空放电效应 ’ 当真空达到10-2Pa或更高时,在真空中分开一 定距离的两个金属表面,在受到具有一定能量的 电子碰撞时,会从金属表面激发出更多的次级电 子。它们还可能与两个面发生来回多次碰撞,使 这种放电成为稳定态,这种现象称为放电。它会 使金属受到侵蚀,引起温度升高,使附近压力升 高,甚至会造成严重的电晕放电。射频空腔、波 导管等装置,有可能由于微放电面使其性能下降, 甚至产生永久性失效。
四、空间冷黑环境与其效应
• 不考虑太阳与行星的辐肘.宇宙空间的能量密度 约为10-5w/cm2,相当于温度为4K的黑体发出的 热量。在太空,卫星体的热辐射全被太空所吸 收.没有二次反射,这—环境称为冷黑环境,又 称热沉。 • 卫星上可伸缩性的活动机构,如太阳帆板、天线 等,由于冷黑环境效应,会使展开机构卡死,影 响其伸展性能。 • 卫星上某些有机材料在冷黑环境下会产生老化和 变脆,影响材料的性能。

丁达尔效应是光的

丁达尔效应是光的

丁达尔效应是光的一种重要的物理现象,它指的是光在介质中传播时,由于介质折射率的不同而导致光线的偏折。

这种现象在我们日常生活中随处可见,例如水中看到的物体会比空气中看到的物体更显得扭曲和变形。

以下将从丁达尔效应的定义、原理、应用及实验方法等方面进行详细阐述。

一、丁达尔效应的定义丁达尔效应又称作衍射现象或折射现象,是指当光线通过介质时,由于介质密度不均匀而使得光线发生弯曲、散射或反射等现象。

具体来说,当光线从一个介质进入另一个介质时,由于两个介质之间存在着不同的折射率差异,因此光线会发生偏转或者弯曲。

这种偏转或弯曲就是丁达尔效应。

二、丁达尔效应的原理1. 光波传播:对于光波来说,在任何介质中传播时都会发生折射、反射和散射等现象。

当光波遇到一个新的介质时,其速度和方向都会发生变化,这种变化会导致光波的偏折。

2. 折射率:介质的折射率是指光线从真空中进入该介质时,其速度相对于真空中的速度的比值。

不同介质之间的折射率不同,因此当光线从一个介质进入另一个介质时,其方向和速度都会发生变化。

3. 入射角和折射角:当光线从一个介质进入另一个介质时,在两个介质交界面上会形成一个入射角和一个折射角。

这两个角度之间存在着一定的关系,即根据斯涅尔定律可以得到:sin i / sin r = n2 / n1,其中i表示入射角,r表示折射角,n1表示第一个介质的折射率,n2表示第二个介质的折射率。

4. 散焦:当光线通过某些材料时,由于材料本身存在着微小缺陷或者不均匀性等因素,使得光线发生了散焦现象。

这种现象也是丁达尔效应中常见的一种。

三、丁达尔效应的应用1. 光学仪器:丁达尔效应在制造光学仪器时经常被应用。

例如,在制造望远镜和显微镜等光学仪器时,需要使用不同的透镜和棱镜来控制光线的折射和偏转,从而实现图像的放大和清晰度的提高。

2. 光学通讯:在光纤通讯中,丁达尔效应也起到了重要作用。

由于光纤中存在着微小缺陷或者不均匀性等因素,使得光线发生了散焦现象。

真空系统真空度测量的影响因素

真空系统真空度测量的影响因素

真空系统真空度测量的影响因素
真空系统(低真空、中真空、超⾼真空)中,都离不开它的测量设备。

这种设备在真空领域⼜称为【真空计】,在任何⼀套真空系统
真空计中测量真空度的传感元件⼜叫真空【规管】,在实际应⽤中,根据不同的系统要求及真空状态⼜分为电阻规、热偶计、热敏电阻计、电离规、a-b规等多种传感元件。

在超⾼真空的测量中,【⽓沉】和【⽓源】效应对真空规格的影响也是很严重的,但在不同形式的规管中,电离规管的这两种效应影响是最严重的。

电离规管的⽓沉和⽓源作⽤解读:
电⼦碰撞⽓体分⼦使其电离成离⼦,具有⼀定能量的离⼦打到规管壁上或被收集接收。

这些离⼦被束缚在固体表⾯,需
要300度以上的温度烘烤才能释放出来。

如果规管内壁存在溅射的⾦属薄膜,测对氦⽓有很强的抽⽓作⽤。

电离规管的⾼温热阴极本⾝就是⽓源,它的⾼温热量辐射到其他电极和规管壁上上时,就会引起⽓体的解热吸。

另外,在栅极接收电⼦收集离⼦时,也会因为发热使吸附的⽓体解吸。

按照真空计测量原理所利⽤的不同的物理机制,可将主要的真空计分为三⼤类,分别是利⽤⼒学性能、利⽤⽓体动⼒学效应和利⽤带电粒⼦效应的真空计。

利⽤⼒学性能的真空计典型的有波尔登规(Bourdon)和薄膜电容规;利⽤⽓体动⼒学效应的典型真空计有⽪拉尼(Pirani)电阻规和热电偶规;利⽤带电粒⼦效应的典型真空计有热阴极电离规和冷阴极电离规。

真空系统中,有时往往不是⽤⼀种测量仪器就能解决问题的。

雅之雷德机电科技⽽要根据实际情况选⽤两种或两种以在很多真空系统
上的测量设备以互补彼此的缺点来满⾜所需要真空测量范围。

真空度测试仪的工作原理

真空度测试仪的工作原理

真空度测试仪的工作原理1.压电效应:压电效应是一种物质在受到力的作用下产生电荷的现象。

在真空度测试仪中,常用的压电材料是二氧化硅。

当真空度测试仪处于真空环境中时,气体分子会与二氧化硅接触并施加力,使其变形。

这时,二氧化硅将产生电荷,其大小与受力的大小成正比。

通过测量产生的电荷,我们可以确定真空环境中的气体压力。

2.导电效应:导电效应是通过测量材料的电阻来确定气体压力的一种方法。

当真空度测试仪处于真空环境中时,气体分子会与导电材料表面接触,导致导电材料电阻的变化。

真空度测试仪通过测量导电材料的电阻变化来确定气体压力的大小。

这种方法的优势是快速且无需附加电源。

3.热导效应:热导效应也被称为纵横效应,是通过测量材料的热导率来确定气体压力的一种方法。

在真空度测试仪中,通常使用金属导线作为传感器进行测量。

当真空度测试仪处于真空环境中时,气体分子与导线接触会从导线中抽取热量。

真空度测试仪通过测量导线的温度变化来确定气体压力的大小。

这种方法适用于高真空环境,且具有较高的精度。

4.原子或分子扩散效应:原子或分子扩散效应是利用气体分子扩散的性质进行真空度测试的一种方法。

真空度测试仪会将气体分子注入到一个封闭的空间中,然后观察气体分子的扩散速率。

根据气体分子的扩散速率,我们可以推测出真空环境中气体的压力大小。

这种方法适用于中低真空环境。

总的来说,真空度测试仪的工作原理是基于不同物理效应的测量原理,通过测量电荷、电阻、热导率和气体分子扩散速率等参数,来确定真空环境中的气体压力,从而实现对真空度的测量和监控。

浅谈光压效应及其应用

浅谈光压效应及其应用

浅谈光压效应及其应用摘要光压效应的存在难以被直接感受或观察到,由此早期对光压的研究也只能局限于猜想和预言阶段。

然而到了近代物理时期,随着在量子理论、测量分析仪器以及激光技术等方面取得了长足进步,光压研究由此步入快车道,并取得一系列研究成果,期间衍生出来的相关技术更是在原子物理、航天科技以及生命科学等领域有着极为广阔的应用空间和潜力。

关键字光压量子检测应用潜力1.引言在人们的日常生活经验中,太阳光的照射除了给绿色植物的光合作用提供能量外,更多的时候给人的感觉是极为显著地热效应,即太阳光照射在身上会产生热量。

事实上,太阳光除了上述的热效应意外,还有鲜为人知的光压效应;之所以说光压效应是鲜为人知的,最主要原因就在于我们所能接触到的光压本身太过于微小,因此受限于感受器官的感知能力极限而忽略了这一现象的客观存在性,以至于到了19世纪末期才由俄国物理学家列别捷夫用实验验证并测得了光压的存在。

不过,这一发现依旧需要建立在英国物理学家麦克斯韦对光压的预言上,也就是说人类第一次认识光压也只是在预言中存在的。

不过,光压这一概念的定义我们可以追溯到1600年前,开普勒在对彗星的研究中注意到彗星的尾巴总是朝着背向太阳的方向,进而猜想是由于太阳风(某种粒子)从太阳中发射出来,这些粒子再作用于彗发中的尘埃颗粒,由此形成背向太阳方向的特殊现象[1],据此他提出了光是有压力的这一科学假设。

但随着量子理论和精密测控技术的迅速发展,人们对光压现象的存在也因此有了理论和实验上的直观认识,而对光压效应的研究也步入了快车道,各种理论和前期应用正蓬勃涌现,毫无疑问,光压效应必将在未来拥有难以估量的应用价值和潜力。

2.光压的产生机理及测定2.1光压的量子理论光对被照射物体单位表面积上施加的压力叫光压[1]。

从1619年开普勒提出光压假想到1873年麦克斯韦根据他的电磁波理论预言了光辐射压力的存在,期间有许多物理学家参与了对光压假想的理论解释和实验探测,不过这其中也仅仅以牛顿创立的光微粒学说在一定程度上能够解释光压效应的部分现象,而1873年Crookes发现的所谓辐射压力,不过是物体响应光所加热的表面微粒轰击所产生的热力,即辐射度力[7]。

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真空效应及其在生活中的应用林海奇(哈尔滨工业大学英才学院飞行器设计与工程)摘要:真空即虚空,即一无所有的空间。

工业和真空科学上的真空指的是,当容器中的压力低于大气压力时,把低于大气压力的部分叫做真空;另一种说法是,凡压力比大气压力低的容器里的空间都称做真空。

工业真空有程度上的区别:当容器内没有压力即绝对压力等于零时,叫做完全真空;其余叫做不完全真空。

按现代物理量子场论的观点,真空不空,其中包含着极为丰富的物理内容。

在真空环境下,会产生许多特殊的效应。

近年来,真空效应在国防、工业生产、日常生活中均有非常广泛的应用。

关键词:真空概念真空效应真空的应用一:真空的概念真空是一种不存在任何物质的空间状态,是一种物理现象。

在“真空”中,声音因为没有介质而无法传递,但电磁波的传递却不受真空的影响。

粗略地说,真空系指在一区域之内的气体压力远远小于大气压力。

[1]真空常用帕斯卡(Pascal)或托尔(Torr)做为压力的单位。

目前在自然环境里,只有外太空堪称最接近真空的空间。

历史上有许多注明的关于真空的实验。

比如1641年意大利数学家托里拆利做的“托里拆利实验”,完成实验的玻璃管为“托里拆利管”[2]。

以及1654年马德堡市长奥托·冯·格里克做的“马德堡半球实验”。

[3]在真空技术中按照压力的高低我们可以区分为:[4]1.粗略真空(Rough Vacuum)760 ~ 1 Torr2.中度真空(MediumVacuum) 1 ~ 10-3 Torr3.高真空(High Vacuum)10-3 ~ 10-7 Torr4.超高真空(Ultra-HighVacuum)10-7 Torr以下二:真空效应1: 压力差效应压力差效应在105Pa~102Pa的真空范围内发生。

压力差效应会使密封舱变形或损坏,因此增大了贮罐中液体或气体的泄漏,缩短了使用时间。

真空环境下的泄漏故障基本是有压力差效应造成的,约50%的重大故障与真空环境泄漏有关。

例如1971年6月30日苏联“联盟”11号飞船的3名航天员返回地面时,因返回舱真空室漏气均窒息死亡。

据统计,因真空环境下泄漏,全世界至少有20枚火箭发生爆炸。

其中:有造成火箭发动机试验时提前关机或未能二次点火;有火箭升空后未达到预定推力,卫星偏离轨道不能入轨;有火箭升空后引起爆炸,星箭自毁等。

因而,有效防止和控制由真空压力差效应对于航空的危害,才能保障航天员的安全和减少财产损失。

2:真空放电效应真空放电效应发生在103Pa~10-1Pa低真空范围。

当电极之间发生自激放电时称为电击穿。

对于航天器发射上升阶段必须工作或通电的电子仪器,应防止任何放电的可能。

当真空度达到10-2Pa或更高时,在真空中分开一定距离的两块金属表面受到具有一定能量的电子碰撞时,会从金属表面激发出更多的次级电子,形成微放电。

金属由于发射次级电子而受到侵蚀,电子碰撞会引起温度升高,而使附近气体压力升高,甚至会造成严重的电晕放电。

射频空腔波导管等装置有可能由于微放电而使其性能下降,甚至产生永久性失效。

[5]3:真空出气效应当真空度高于10-2Pa时,气体会不断地从材料表面释放出来。

这些气体的来源是:①原先在材料表面吸附的气体,在真空状态下从表面脱附;②原先溶解于材料内部的气体,在真空状态下从材料内部向真空边界扩散,最后在界面上释放,脱离材料;③渗透气体通过固体材料释放出来真空出气效应会对航天器造成巨大的影响,产生分子污染。

航天器材料在空间真空环境下出气,通过分子流动和物质迁移而沉积在航天器其他部位上造成的污染,称为分子污染。

严重的分子污染会降低观察窗和光学镜头的透明度,改变热控涂层的性能,减少太阳能电池的光吸收率,增加电器元件的接触电阻等。

4:材料蒸发升华和分解效应材料在空间真空环境下的蒸发、升华和分解都会造成材料组分的变化,引起材料质量损失(简称质损),造成有机物的膨胀,改变材料原有性能如热物理性能和介电性能等。

一般质损1%~2%时,材料的宏观性质无重大变化;但质损达10%时,材料性质出现明显的变化。

因此,一般把每年质损小于10%作为航天器材料的标准。

航天器表面材料不均匀的升华,引起表面粗糙,使航天器表面光学性能变差。

在高真空下材料的内、外分界面可能变动,引起材料机械性能的变化。

由于蒸发缺少氧化膜或其他表面保护膜,因而可能改变材料表面的适应系数及表面辐射率,显著改变材料的机械性能、蠕变强度和疲劳应力等。

5:粘着和冷焊效应粘着和冷焊效应一般发生在10-7Pa 以上的超高真空环境下。

它的发生机理是:在真空中固体表面的吸附气膜、污染膜以致氧化膜被部分或全部清除,从而形成清洁的材料表面,使表面之间出现不同程度的粘合现象,称为粘着。

如果除去氧化膜,使表面达到原子洁净程度,在一定压力负荷和温度下,可进一步整体粘着,即引起冷焊。

冷焊要想发生,必须具备以下三要素:高真空、相同金属材料、压力。

粘着和冷焊效应具有一定的危害:活动部件、支承、传动、触点部位都可能出现故障。

冷焊将加速轴承的磨损,减少其工作寿命,使电机滑环、电涮、继电器和开关触点接触不良,天线或重力梯度杆展不开,太阳电池阵板、散热百叶窗打不开等。

防止冷焊的发生则应选择不易发生冷焊的配偶材料,在接触表面涂覆固体润滑剂或设法补充液体润滑剂,涂覆不易发生冷焊的材料膜层(碳化钨涂层)。

6:真空环境下的热辐射效应在空间真空环境下,航天器与外界的传热主要通过辐射形式,因此,航天器表面的辐射特性对航天器的温度控制起着重要作用,为了使航天器保持在允许的热平衡温度下,航天器的热设计必须考虑空间真空环境下传热以辐射与接触传热为主导的效应。

三:真空在生活中的应用举例随着真空获得技术的发展,真空应用日渐扩大到工业和科学研究的各个方面。

真空应用[6]是指利用稀薄气体的物理环境完成某些特定任务。

有些是利用这种环境制造产品或设备,如灯泡、电子管和加速器等。

这些产品在使用期间始终保持真空;而另一些则仅把真空当作生产中的一个步骤,最后产品在大气环境下使用,如真空镀膜、真空干燥和真空浸渍等。

真空的应用范围极广,主要分为低真空、中真空、高真空和超高真空应用。

低真空是利用低(粗)真空获得的压力差来夹持、提升和运输物料,以及吸尘和过滤,如吸尘器、真空吸盘。

中真空一般用于排除物料中吸留或溶解的气体或水分、制造灯泡、真空冶金和用作热绝缘。

如真空浓缩生产炼乳,不需加热就能蒸发乳品中的水分。

真空冶金可以保护活性金属,使其在熔化、浇铸和烧结等过程中不致氧化,如活性难熔金属钨、钼、钽、铌、钛和锆等的真空熔炼;真空炼钢可以避免加入的一些少量元素在高温中烧掉和有害气体杂质等的渗入,可以提高钢的质量。

[7]高真空可用于热绝缘、电绝缘和避免分子电子、离子碰撞的场合。

高真空中分子自由程大于容器的线性尺寸,因此高真空可用于电子管、光电管、阴极射线管、X 射线管、加速器、质谱仪和电子显微镜等器件中,以避免分子、电子和离子之间的碰撞。

这个特性还可应用于真空镀膜,以供光学、电学或镀制装饰品等方面使用。

在高真空和微重力环境中进行生命和生物科学实验,不会有有机物污染,发生混入或测定错误,细菌等实验用的微生物不会到处扩散,十分安全。

在零重力或微重力条件下,可进行无容器冶炼,这不会有任何杂质混入,可以获得高品质的合金;可将不同比重的金属或非金属均匀地混合,获得新型合金材料;可以克服地面加工存在的组分过冷起伏和密度大等缺陷,生长出高质量、大直径的单晶体砷化镓等半导体材料;可以生产百分之百圆度的滚珠轴承等圆球工业产品,而在地面上,由于重力的影响,滚珠轴承等总不是真正的球形。

应用举例如下:1:热偶真空计气体分子热传导与压力有关。

在一玻璃管壳中支撑一根热丝,热丝通以电流加热,使其温度高于周围气体和管壳的温度,于是在热丝和管壳之间产生热传导。

当达到热平衡时,热丝的温度决定于气体热传导,因而也就决定于气体压力。

2:电离真空计利用低压下气体分子被荷能粒子碰撞电离,产生的离子流随电力变化的原理。

如:热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计和放射性电离真空计等。

3:真空包装也称减压包装,是将包装容器内的空气全部抽出密封,维持袋内处于高度减压状态,空气稀少相当于低氧效果,使微生物没有生存条件,以达到果品新鲜、无病腐发生的目的。

目前应用的有塑料袋内真空包装、铝箔包装、玻璃器皿、塑料及其复合材料包装等。

可根据物品种类选择包装材料。

由于果品属鲜活食品,尚在进行呼吸作用,高度缺氧会造成生理病害,因此,果品类使用真空包装的较少。

4:太空制药[8]太空药:利用卫星、飞船等反悔式飞行器,将有治疗作用的微生物菌种搭乘到宇宙空间,在强辐射、微重力等太空特殊环境因素作用下,菌种发生遗传形状变异,返回后再经地面筛选出良性菌种,培育出的药品。

结束语真空效应主要包括压力差效应、真空放电效应、真空出气效应、材料蒸发升华和分解效应、粘着和冷焊效应、真空环境下的热辐射效应以及真空双折射效应等。

在航天中,需要规避这些效应造成的负面影响,减少财产损失和人员伤亡。

在日常生活中,真空已经应用到生活的方方面面,给我们带来了极大的便利。

如何趋利避害,是我们需要不断研究的课题。

参考文献:[1]Chambers, Austin. Modern Vacuum Physics现代真空物理. Boca Raton: CRC Press. 2004. ISBN 0-8493-2438-6.[2]/link?url=br 8ontQH3YpuAZptQlERWkS_mxEbj1gfEd2uplr pF-jePapr_S7x27meXkAX3MTm[3]/link?url=aZ 4hZE8s4inIBGUCito3JAHkKM01zg8dWxzV1sv NgxrhBoK00KzuoAh3I51lg6pZ[4]/wiki/%E7%9C%9 F%E7%A9%BA[5]徐颖,空间粒子辐射对航天器充放电效应的分析与研究,中国科学院空间科学与应用研究中心,2010.05[6]/link?url=4X x7L3cJIVCtdqgsqrVq82fLfe0iKC0b197Iz_e ORSn3WDXj30BYUIiCLlSrWzU0[7]徐成海,真空科学与技术的一些前沿课题,东北大学机械工程与自动化学院,2002.11.07[8]/link?url=zh 5Z2js9vdb-k7o1ZUMARo6k7pOfiAWjfSlY4Be -TUkNP_rYNYKRcka49ZbQvJ3qV4prHhOWzlrm SivDXmMSpq哈尔滨工业大学创新研修报告真空效应及其在生活中的应用课程:顺磁共振分析技术及其在材料辐射损伤中的应用姓名:林海奇学号:6121820510院系:英才学院飞行器设计与工程指导老师:吴宜勇2013/11/30。

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