真空的獲得和測(cè)量技術(shù)

2013-04-29 巴德純 東北大學(xué)

  真空度的不同,獲得和測(cè)量技術(shù)也有很大的不同。首先,從獲得的壓力來(lái)看,從低真空到極高真空來(lái)分類如表1所示。

表1 真空的分類

低真空 105~102Pa
中真空 102~10-1 Pa
高真空 102~10-1 Pa
超高真空 10-5~10-8 Pa
極高真空 10-8 Pa以下

真空獲得的方法可分成以下三類。

  (1)利用機(jī)械力的真空泵;

  (2)利用蒸汽噴射的真空泵;

  (3)利用表面現(xiàn)象的真空泵。

  這些泵的工作范圍如圖1所示。

各種真空泵的工作范圍

圖1 各種真空泵的工作范圍

  各種泵可能達(dá)到的壓力和抽速是組成真空系統(tǒng)所必須的。

  另外,欲獲得高的真空度,適當(dāng)?shù)氖褂枚嗯_(tái)泵是必要的。

  超高真空狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)單用泵來(lái)抽是不行的,表面吸附的氣體要烘烤除氣或放電情況是必要的。

  極高真空的獲得要使用低溫泵,對(duì)于真空容器的材料的選擇和內(nèi)壁的處理是必不可少的。

真空的壓力測(cè)定方法

  在較高壓力時(shí)(105~1Pa)利用壓力差U型管壓力計(jì),麥克勞真空計(jì),薄膜計(jì),彈簧管壓力計(jì)等。

  在103~10-2 Pa的中間壓力范圍,利用氣體性質(zhì)(熱傳導(dǎo),粘性)的變化而做成的皮氏計(jì)、粘性真空計(jì)。

  在低壓力時(shí),使用將氣體分子電離而測(cè)量的電離真空計(jì)。

表2 真空計(jì)的適用壓力范圍

真空計(jì)的名稱 可測(cè)的壓力范圍(Pa)
水銀壓力計(jì)(U型管) 105~102
油壓力計(jì)(U型管) 105~102
油壓力計(jì)(U型管) 3*103~1

麥克勞真空計(jì)(一般型和特殊型)

103~10-3
彈性變形真空計(jì) 105~102
隔膜真空計(jì)(機(jī)械式) 105~102
隔膜真空計(jì)(電氣式) 105~10-3
電離真空計(jì)(三極管型) 10-1~10-5
超高真空用B-A型  10-2~10-6
極高真空用熱陰極磁控計(jì)  10-5~10-10
高真空用(舒爾茨型)  10~10-2
冷陰極真空計(jì)  1~10-5
皮拉尼真空計(jì)  104~10-2
熱電偶真空計(jì)  102~10-1
熱敏電阻真空計(jì)  102~10-1
粘性真空計(jì)  1~10-5
克努曾真空計(jì)  10-1~10-5