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2025年07月24日
真空技術(shù)常識：普及真空領(lǐng)域的專業(yè)術(shù)語解析
一、真空的定義
真空系統(tǒng)指低于該地區(qū)大氣壓的稀簿氣體狀態(tài)。真空環(huán)境在物理學(xué)和工程學(xué)中，指氣壓顯著低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（101,325 Pa）的空間區(qū)域，其核心特征是物質(zhì)粒子（如氣體分子）密度極低，但需結(jié)合具體學(xué)科背景理解其內(nèi)涵。
真空等級按氣壓劃分，氣體成分與潔凈度是關(guān)鍵附加要求：
| 等級 | 氣壓范圍 | 分子密度 (個/m3) | 典型應(yīng)用場景 |
|---|---|---|---|
| 粗真空 | 10?–103 Pa | >1023 | 真空吸盤、包裝 |
| 中真空 | 103–10?1 Pa | 1023–101? | 真空熔煉、冷凍干燥 |
| 高真空 (HV) | 10?1–10?? Pa | 101?–101? | 電子束焊接、粒子加速器 |
| 超高真空 (UHV) | <10?? Pa | <101? | 表面科學(xué)實驗、量子芯片制造 |
潔凈真空要求：
控制特定污染物（如水汽 <10?1? Pa，碳?xì)浠衔?<10?11 Pa）
采用無油泵組（渦輪分子泵+離子泵）和烘烤除氣技術(shù)
二、真空度
處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。
三、真空度單位
通常用托(Torr)為單位，近年國際上取用帕(Pa)作為單位。
1托=1/760大氣壓=1毫米汞柱
四、托與帕的轉(zhuǎn)換
1托=133.322帕 或 1帕=7.5×10-3托
五、平均自由程
作無規(guī)則熱運(yùn)動的氣體粒子，相繼兩次碰撞所飛越的平均距離，用符號“λ”表示。
六、流量
單位時間流過任意截面的氣體量，符號用“Q”表示，單位為帕·升/秒(Pa·L/s)或托·升/秒(Torr·L/s)。
七、流導(dǎo)
表示真空管道通過氣體的能力。單位為升/秒(L/s)，在穩(wěn)定狀態(tài)下，管道流導(dǎo)等于管道流量除以管道兩端壓強(qiáng)差。符號記作“U”。
U=Q/(P2- P1)
八、壓力或壓強(qiáng)
氣體分子作用于容器壁的單位面積上的力，用“P”表示。
九、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
壓強(qiáng)為每平方厘米101325達(dá)因的氣壓，符號：(Atm)。
十、極限真空
真空容器經(jīng)充分抽氣后，穩(wěn)定在某一真空度，此真空度稱為極限真空。通常真空容器須經(jīng)12小時煉氣，再經(jīng)12小時抽真空，最后一個小時每隔10分鐘測量一次，取其10次的平均值為極限真空值。
十一、抽氣速率
在一定的壓強(qiáng)和溫度下，單位時間內(nèi)由泵進(jìn)氣口處抽走的氣體稱為抽氣速率，簡稱抽速。即Sp=Q/(P-P0)
十二、熱偶真空計
利用熱電偶的電勢與加熱元件的溫度有關(guān)，元件的溫度又與氣體的熱傳導(dǎo)有關(guān)的原理來測量真空度的真空計。
十三、電離真空計(又收熱陰極電離計)
由筒狀收集極，柵網(wǎng)和位于柵網(wǎng)中心的燈絲構(gòu)成，筒狀收集極在柵網(wǎng)外面。熱陰極發(fā)射電子電離氣體分子，離子被收集極收集，根據(jù)收集的離子流大小來測量氣體壓強(qiáng)的真空計。
十四、復(fù)合真空計
由熱偶真空計與熱陰極電離真空計組成，測量范圍從大氣~10-5Pa。
十五、冷陰極電離計
陽極筒的兩端有一對陰極板，在外加磁場作用，陽極筒內(nèi)形成潘寧放電產(chǎn)生離子，根據(jù)陰極板收集的離子流的大小來測定氣體壓強(qiáng)的真空計。
十六、電阻真空計
利用加熱元件的電阻與溫度有關(guān)，元件的溫度又與氣體傳導(dǎo)有關(guān)的原理，通過電橋電路來測量真空度的真空計。
十七、麥克勞真空計(壓縮式真空計)
將待測的氣體用汞(或油)壓縮到一極小體積，然后比較開管和閉管的液柱差，利用玻義爾定律直接算出氣體壓強(qiáng)的一種絕對真空計。
十八、B-A規(guī)
這是一種陰極與收集極倒置的熱陰極電離規(guī)。收集極是一根細(xì)絲，放在柵網(wǎng)中心，燈絲放在柵網(wǎng)外面，因而減少軟X射線影響，延伸測量下限，可測超高真空。
十九、水環(huán)真空泵
泵的葉輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生水環(huán)。由于轉(zhuǎn)子偏心旋轉(zhuǎn)而使水環(huán)與葉片間容積發(fā)生周期性改變而進(jìn)行抽氣的機(jī)械真空泵。
二十、往復(fù)真空泵
利用活塞的往復(fù)運(yùn)動而進(jìn)行抽氣的機(jī)械真空泵。
二十一、油封機(jī)械真空泵
用油來保持密封的機(jī)械真空泵，可分為定片式、旋片式、滑閥式、余擺線式等。
二十二、羅茨真空泵
具有一對同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機(jī)械真空泵，此泵不可以單獨(dú)抽氣，前級需配油封、水環(huán)等可直排大氣的真空泵。
二十三、渦輪分子真空泵
有一高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，當(dāng)氣體分子與高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片相碰撞時就被驅(qū)向出氣口再由前級泵抽除。
二十四、油擴(kuò)散真空泵
擴(kuò)散泵噴口中噴出高速蒸汽流。在分子流條件下，氣體分子不斷地向蒸流中擴(kuò)散，并被蒸汽帶向泵出口處逐級被壓縮后再由前級泵排除。
二十五、低溫真空泵
利用20K以下的低溫表面凝聚吸附氣體的真空泵。
二十六、冷阱(水冷擋板)
置于真空容器和泵之間，用于吸附氣體或捕集油蒸汽的裝置。
二十七、氣鎮(zhèn)閥
油封機(jī)械真空泵的壓縮室上開一小孔，并裝上調(diào)節(jié)閥，當(dāng)打開閥并調(diào)節(jié)入氣量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到某一位置，空氣就通過此孔摻入壓縮室以降低壓縮比，從而使大部分蒸汽不致凝結(jié)而和摻入的氣體一起被排除泵外起此作用的閥門稱為氣鎮(zhèn)閥。
二十八、真空冷凍干燥
真空冷凍干燥，也稱升華干燥。其原理是將材料冷凍，使其含有的水份變成冰塊，然后在真空下使冰升華而達(dá)到干燥目的。
二十九、真空蒸鍍
在真空環(huán)境中，將材料加熱并鍍到基片上稱為真空蒸鍍，或叫真空鍍膜。
三十、真空干燥
利用真空環(huán)境下沸點低的特點來干燥物品的方法。
三十一、真空系統(tǒng)常用名稱
(1)主泵：在真空系統(tǒng)中，用于獲得所需要真空度來滿足特定工藝要求的真空泵，如真空鍍膜機(jī)中的油擴(kuò)散泵就是主泵。
(2)前級泵：用于維持某一真空泵前級壓強(qiáng)低于其臨界前級壓強(qiáng)的真空泵。如羅茨泵前配置的旋片或滑閥泵就是前級泵。
(3)粗抽泵：從大氣壓下開始抽氣，并將系統(tǒng)壓力抽到另一真空泵開始工作的真空泵。如真空鍍膜機(jī)中的滑閥泵，就是粗油泵。
(4)維持泵：在真空系統(tǒng)中，氣量很小時，不能有效地利用前級泵。為此配置一種容量較小的輔助泵來維持主泵工作，此泵叫維持泵。如擴(kuò)散泵出口處配一臺小型旋片泵，就是維持泵。
2025年01月13日
2024年09月03日
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