超高真空
真空类型
按照分子能量来分,真空空间可分为四种类型,近场真空、热真空、低温等离子体真空和高能粒子真空。粒子在每一种真空中飞行的平均能量分别为≤5 eV、≤O.3 eV、≤100 eV和≤40 TeV。在真空室中制得的核聚变等离子体,不属于低温等离子体(≥10 keV)。
定义
按压力等级来分,真空类型分为低真空,中真空,高真空以及超高真空(UHV)。其中通常认为压力在以下的真空被称为超高真空。这也就是说单位体积内的分子数,只有正常大气压的1/1,000,000,000,000。
应用
超高真空通常用于表面科学,这是因为空气中的分子会附着在暴露于空气中的固体表面,并改变了固体的表面特性。即使在的高真空当中,3秒之内就会有一层分子附着在裸露的固体表面。然而在超高真空中,同样的过程将需要几个小时才能完成,从而能保证表面特性研究的正常开展。在如此超低的压力下,单个分子的平均自由程可达到40Km。也就是说真空腔内的几乎所有分子都会和腔壁发生碰撞。
按照分子能量来分,真空空间可分为四种类型:近场真空、热真空、低温等离子体真空和高能粒子真空。
粒子在每一种真空中飞行的平均能量分别为≤5 eV、≤O.3 eV、≤100 eV和≤40 TeV。在真空室中制得的核聚变等离子体,不属于低温等离子体(≥10 keV)。
表面科学家和表面分析仪器工程师们一直都在研究近场区域。在基体材料的处理方面,包括地球环境技术,人们主要研究的是热真空。
材料表面处理人员利用的是近场区域、热真空和低温常规等离子体真空(不包括离子注入)的知识。
超高真空、极高真空及其研发技术的历史和现状,在P.A.Radhead,J.P.Hobson和H.F.Dylla出版的特刊JVSTA V01.21,5号增刊文章中作了很好的论述。
表面处理系统中的超高真空技术以研发技术为基础,在工业应用上则多种多样,考虑到经济因素,实际应用中使用大量的特殊材料。
在工业上,超高真空技术是超清洁技术(UCL)的一个分支,任何材料和处理过程都应该保持清洁。超高真空处理的第一步是表面除气及测量。我们首先讨论的是超高真空系统的分子动力学基础。
参考资料
Ultra High Vacuum.UK Surface Analysis Forum.
High Vacuum Technology.剑桥真空科技.
最新修订时间:2021-01-29 07:15
目录
概述
定义
应用
参考资料