真空技術(shù)31624

1、真空技術(shù)真空的概念真空技術(shù)是建立低于大氣壓力的物理環(huán)境，以及在此環(huán)境中進(jìn)行工藝制作、物理測(cè)量和科學(xué)試驗(yàn)等所需的技術(shù)。真空技術(shù)主要包括真空獲得、真空測(cè)量、真空檢漏和真空應(yīng)用四個(gè)方面。在真空技術(shù)發(fā)展中，這四個(gè)方面的技術(shù)是相互促進(jìn)的。真空是指低于大氣壓力的氣體的給定空間，即每立方厘米空間中氣體分子數(shù)大約少于兩千五百億億個(gè)的給定空間。真空是相對(duì)于大氣壓來(lái)說(shuō)的，并非空間沒(méi)有物質(zhì)存在。用現(xiàn)代抽氣方法獲得的最低壓力，每立方厘米的空間里仍然會(huì)有數(shù)百個(gè)分

2、子存在。氣體稀薄程度是對(duì)真空的一種客觀量度，最直接的物理量度是單位體積中的氣體分子數(shù)。氣體分子密度越小，氣體壓力越低，真空就越高。但由于歷史原因，量度真空通常都用壓力表示。真空技術(shù)歷史遠(yuǎn)在1643年，意大利物理學(xué)家托里拆利發(fā)現(xiàn)，真空和自然空間有大氣和大氣壓力存在。他將一根一端封閉的長(zhǎng)玻璃管灌滿汞，并倒立于汞槽中時(shí)，發(fā)現(xiàn)管中汞面下降，直至與管外的汞面相差76厘米時(shí)為止。托里拆利認(rèn)為，玻璃管汞面上的空間是真空，76厘米高的汞柱是因?yàn)榇嬖诖髿?/p>

3、壓力的緣故。1650年，德國(guó)的蓋利克制成活塞真空泵。1654年，他在馬德堡進(jìn)行了著名的馬德堡半球試驗(yàn)：用真空泵將兩個(gè)合在一起的、直徑為14英寸(35.5厘米)的銅半球抽成真空，然后用兩組各八匹馬以相反方向拉拽銅球，始終未能將兩半球分開(kāi)。這個(gè)著名的試驗(yàn)又一次證明，空間有大氣存在，且大氣有巨大的壓力。為了紀(jì)念托里拆利在科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)和貢獻(xiàn)，以往習(xí)用的真空壓力單位就是用他的名字命名的。19世紀(jì)中后期，英國(guó)工業(yè)革命的成功，促進(jìn)了生產(chǎn)力和科學(xué)實(shí)

4、驗(yàn)發(fā)展，同時(shí)也推動(dòng)了真空技術(shù)的發(fā)展。1850年和1865年，先后發(fā)明了汞柱真空泵和汞滴真空泵，從而研制成了白熾燈泡(1879)、陰極射線管(1879)、杜瓦瓶(1893)和壓縮式真空計(jì)(1874)。壓縮式真空計(jì)的應(yīng)用首次使低壓力的測(cè)量成為可能。20世紀(jì)初，真空電子管出現(xiàn)，促使真空技術(shù)向高真空發(fā)展。1935～1937年發(fā)明了氣鎮(zhèn)真空泵、油擴(kuò)散泵和冷陰極電離計(jì)。這些成果和1906年制成的皮拉尼真空計(jì)至今仍為大多數(shù)真空系統(tǒng)所常用。1940年以

5、后，真空應(yīng)用擴(kuò)大到核研究(回旋加速器和同位素分離等)、真空冶金、真空鍍膜和冷凍干燥等方面，真空技術(shù)開(kāi)始成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。第二次世界微細(xì)加工技術(shù)，成膜、刻蝕過(guò)程的監(jiān)控技術(shù)，薄膜分析、評(píng)價(jià)與檢測(cè)技術(shù)等等?，F(xiàn)在薄膜技術(shù)在電子元器件、集成光學(xué)、電子技術(shù)、紅外技術(shù)、激光技術(shù)以及航天技術(shù)和光學(xué)儀器等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，它們不僅成為一間獨(dú)立的應(yīng)用技術(shù)，而且成為材料表面改性和提高某些工藝水平的重要手段。薄膜的分類薄膜的品種分類沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)定。

6、通常人們習(xí)慣的分類方式有以下三種：(1)按薄膜成型所用原料分類：有聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜和聚酯薄膜等。(2)按薄膜用途分類：有農(nóng)用薄膜（這里根據(jù)農(nóng)膜的具體用途，又可分為地膜和大棚膜）；包裝薄膜(包裝膜按其具體用途，又可分為食品包裝膜和各種工業(yè)制品用包裝膜等)及用于特殊環(huán)境、具有特殊用途的透氣薄膜，水溶薄膜及具有壓電性能的薄膜等。(3)按薄膜的成型方法分類：有擠出塑化、然后吹塑成型的薄膜，稱為吹塑薄膜；經(jīng)擠出塑化，然后熔融料

7、從模具口流延成型的薄膜，稱為流延薄膜；在壓延機(jī)上由幾根輥筒輾壓塑化原料制成的薄膜，稱為壓延薄膜。常見(jiàn)薄膜三氧化二釔：三氧化二釔，（Y2O3）使用電子槍蒸鍍，該材料性能隨膜厚而變化，在500nm時(shí)折射率約為1.8，用作鋁保護(hù)膜極其受歡迎，特別相對(duì)于80012000nm區(qū)域高入射角而言，可用作眼鏡保護(hù)膜，且24小時(shí)暴露于濕氣中，一般為顆粒狀和片狀。二氧化鈰：使用高密度的鎢舟皿(較早使用)蒸發(fā)，在200℃的基板上蒸著二氧化鈰，得到一個(gè)約為2.

8、2的折射率，在大約3000nm有一吸收帶其折射率隨基板溫度的變化而發(fā)生顯著變化，在300℃基板500nm區(qū)域折射率為2.45，在波長(zhǎng)短過(guò)400nm時(shí)有吸收，傳統(tǒng)方法蒸發(fā)缺乏緊密性，用氧離子助鍍可取得n=2.35(500nm)的低吸收性薄膜，一般為顆粒狀還可用一增透膜和濾光片等。硫化鋅：折射率為2.3540013000nm的透光范圍，具有良好的應(yīng)力和良好的環(huán)境耐久性，ZnS在高溫蒸著時(shí)極易升華，這樣在需要的膜層附著之前它先在基板上形成一無(wú)