真空技術(shù)基礎(chǔ)課件

第二講真空技術(shù)基礎(chǔ)Fundamentalsofvacuumtechnology

第二講真空技術(shù)基礎(chǔ)要點氣體分子運動論的基本概念真空獲得的手段真空度的測量要點氣體分子運動論的基本概念薄膜材料的制備過程是:

atombyatom

幾乎所有的現(xiàn)代薄膜材料都是在真空或是在較低的氣體壓力下制備的，都涉及到氣相的產(chǎn)生、輸運以及氣相反應(yīng)的過程。薄膜材料與真空技術(shù)薄膜材料的制備過程是:薄膜材料與真空技術(shù)大氣壓:atm,kg/cm2,barPa:N/m2Torr:mm·Hg氣體壓力的單位與換算1atm=1000mbar=0.1MPa1Torr=133Pa薄膜技術(shù)領(lǐng)域：從10-7Pa到105Pa，覆蓋了12個數(shù)量級大氣壓:atm,kg/cm2,bar氣體壓力的單氣體的壓力:理想氣體的狀態(tài)方程氣體分子的速度分布:Maxwell-Boltzmann分布?xì)怏w分子的自由程、碰撞頻率:

分子運動學(xué)的基本概念氣體的壓力:分子運動學(xué)的基本概念H2和Al原子在不同溫度下的速度分布典型值：在T=300K時，空氣分子的平均運動速度:

va460m/sH2和Al原子在不同溫度下的速度分布典型值：在T=300K時氣體分子的自由程空氣分子的有效截面半徑d0.5nm。在常溫常壓下，氣體分子的平均自由程

50nm，每個空氣分子每秒鐘內(nèi)要經(jīng)歷1010次碰撞。在氣體壓力低于10-4Pa的情況下，其平均自由程>50m，每個空氣分子每秒鐘內(nèi)只經(jīng)歷10次碰撞；氣體分子間的碰撞幾率已很小，氣體分子的碰撞將主要是其與容器器壁之間的碰撞。氣體分子的自由程空氣分子的有效截面半徑d0.5氣體流動狀態(tài)與氣體壓力、真空容器尺寸的關(guān)系根據(jù)Knudsen準(zhǔn)數(shù)Kn:Kn<1:

分子流狀態(tài)Kn>110

粘滯流狀態(tài)氣體流動狀態(tài)與氣體壓力、真空容器尺寸的關(guān)系根據(jù)Knudsen粘滯態(tài)氣流的兩種不同的流動狀態(tài)根據(jù)Reynolds準(zhǔn)數(shù)Re:

Re>2200紊流狀態(tài)

Re<1200層流狀態(tài)粘滯態(tài)氣流的兩種不同的流動狀態(tài)根據(jù)Reynolds準(zhǔn)數(shù)Re:氣體分子對單位面積表面的碰撞頻率，稱單位面積上氣體分子的通量氣體分子的通量（Knudsen方程）氣體壓力高時，分子頻繁碰撞物體表面；氣體壓力低時，分子對物體表面的碰撞可以忽略氣體分子對單位面積表面的碰撞頻率，稱單位面積上氣體分子的通量氣體分子通量的應(yīng)用:雜質(zhì)的污染假設(shè)每個向表面運動來的氣體分子都是雜質(zhì)，而每個雜質(zhì)氣體分子都會被表面所俘獲，則可估計出不同的真空環(huán)境中，清潔表面被雜質(zhì)氣體分子污染所需要的時間為：在常溫常壓下，3.510-9秒；10-8Pa時，

10小時這一方面說明了真空環(huán)境的重要性。同時,氣體分子通量還決定了薄膜的沉積速率。氣體分子通量的應(yīng)用:雜質(zhì)的污染假設(shè)每個向在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，人為地將真空環(huán)境粗略地劃分為:低真空>102Pa中真空10210-1Pa高真空10-110-5Pa超高真空<10-5Pa真空度的劃分在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，人為地將真空環(huán)境粗略地劃分為:真空度的劃分真空系統(tǒng)中，氣體的通過能力稱之為流導(dǎo)C真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力流導(dǎo)流導(dǎo)C的大小取決于

真空系統(tǒng)(管路)的幾何尺寸氣體的種類與溫度氣體的流動狀態(tài)(分子流或粘滯流)如對分子流,一個處于兩直徑很大的管路之間的通孔的流導(dǎo)為真空系統(tǒng)中，氣體的通過能力稱之為流導(dǎo)C真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力不同形狀管路的流導(dǎo)已被編制成圖表不同流導(dǎo)C1、C2、C3間可相互串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)成總流導(dǎo)C串聯(lián)流導(dǎo)：并聯(lián)流導(dǎo)：（就象描述氣體流動的歐姆定律）真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力流導(dǎo)不同形狀管路的流導(dǎo)已被編制成圖表真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力流為獲得真空環(huán)境，需要選用不同的真空泵，而它們的一個主要指標(biāo)是其抽速Sp，其定義為(L/s)真空泵的抽速Sp與管路的流導(dǎo)C有著相同的物理量綱，且二者對維持系統(tǒng)的真空度起著同樣重要的作用真空泵的抽速為獲得真空環(huán)境，需要選用不同的真空泵，而它們的一個主真空泵可以達(dá)到的極限真空度

實際的真空系統(tǒng)總存在氣體回流、氣體泄露、氣體釋放等現(xiàn)象。設(shè)其等效的氣體流量Qp0

，并忽略管路流阻(流導(dǎo)C為無窮大，p=pp)，則氣壓隨時間的變化曲線為則極限真空度:真空泵可以達(dá)到的極限真空度實際的真空系統(tǒng)總存在氣體有限流導(dǎo)情況下真空泵的抽速當(dāng)真空管路流導(dǎo)為有限，真空容器出口與真空泵入口處的氣體壓力不相等，但氣體流量相等。泵的實際抽速S降低為即抽速S永遠(yuǎn)小于泵的理論抽速Sp，且永遠(yuǎn)小于管路流導(dǎo)C。即S受Sp和C二者中較小的一個所限制。有限流導(dǎo)情況下真空泵的抽速當(dāng)真空管路流導(dǎo)為有限，真空容器出口真空泵的分類輸運式（排出式）機(jī)械式氣流式捕獲式（內(nèi)消式）

可逆式不可逆式真空泵的分類輸運式（排出式）旋片式機(jī)械真空泵的外形圖旋片式機(jī)械真空泵的外形圖旋片式機(jī)械真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖鎮(zhèn)氣閥：空氣可通過此閥摻入排氣室以降低壓縮比，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。旋片式機(jī)械真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖鎮(zhèn)氣閥：空氣可通過此閥摻入排氣室旋片式機(jī)械真空泵的抽速曲線

極限真空度可達(dá)10-1Pa左右，但有油污染問題旋片式機(jī)械真空泵的抽速曲線極限真空度可達(dá)10-1Pa左右，羅茨泵的外形圖

羅茨泵的外形圖羅茨泵的結(jié)構(gòu)示意圖

羅茨泵不使用油作密封介質(zhì)，少油污染其適用的壓力范圍是在0.1-1000Pa之間

羅茨泵的結(jié)構(gòu)示意圖羅茨泵不使用油作密封介質(zhì)，少油污染羅茨泵組成的真空機(jī)組的外形圖

羅茨泵可與旋片式機(jī)械泵串聯(lián)成真空機(jī)組使用，降低每臺泵的負(fù)荷，擴(kuò)大可獲得的真空度范圍羅茨泵組成的真空機(jī)組的外形圖羅茨泵可與旋片式機(jī)械泵串聯(lián)成真羅茨泵組成的真空機(jī)組的抽速曲線組成機(jī)組使其極限真空度提高到10-2Pa羅茨泵組成的真空機(jī)組的抽速曲線組成機(jī)組使其極限真空度提高到1油擴(kuò)散泵的外形圖

油擴(kuò)散泵的外形圖油擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)示意圖

擴(kuò)散泵油在高溫下會發(fā)生氧化，因此擴(kuò)散泵需要在優(yōu)于10-2Pa的較高真空度下工作油擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)示意圖擴(kuò)散泵油在高溫下會發(fā)生氧化，因此擴(kuò)散泵油擴(kuò)散泵組成的真空機(jī)組的外形圖

由擴(kuò)散泵組成真空機(jī)組，其極限真空可達(dá)110-5Pa，但油污染的問題較為嚴(yán)重油擴(kuò)散泵組成的真空機(jī)組的外形圖由擴(kuò)散泵組成真空機(jī)組，其極限渦輪分子泵的外形圖

渦輪分子泵的外形圖渦輪分子泵的結(jié)構(gòu)示意圖

渦輪分子泵運轉(zhuǎn)速度極高，因此需要在優(yōu)于1Pa的較高真空度下運轉(zhuǎn)渦輪分子泵的結(jié)構(gòu)示意圖渦輪分子泵運轉(zhuǎn)速度極高，因此需要在優(yōu)渦輪分子泵的抽速曲線

渦輪分子泵的極限真空度達(dá)10-8Pa，適用的壓力范圍在110-8Pa之間

渦輪分子泵的抽速曲線渦輪分子泵的極限真空度達(dá)10-8Pa，隔膜真空泵的外形圖

隔膜泵的能力較小(1L/s)

，極限真空度較差(100Pa)，但無油污染問題隔膜真空泵的外形圖隔膜泵的能力較小(1L/s)，極限真空干泵系統(tǒng)的外形圖

干泵的能力較大(100L/s)

，極限真空度較高(10-2Pa)，無嚴(yán)重的油污染問題干泵系統(tǒng)的外形圖干泵的能力較大(100L/s)，極限真空低溫吸附(液氦冷凝)泵的外形圖

低溫吸附(液氦冷凝)泵的外形圖低溫吸附(液氦冷凝)泵的結(jié)構(gòu)示意圖

低溫吸附泵的極限真空度可達(dá)10-8Pa。其效能取決于所用的低溫溫度、被吸附氣體的種類、數(shù)量、吸附表面的面積等低溫吸附(液氦冷凝)泵的結(jié)構(gòu)示意圖低溫吸附泵的極限真空濺射離子泵的外形圖

濺射離子泵的外形圖濺射離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖

濺射離子泵的極限真空度可以達(dá)到10-9Pa濺射離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖濺射離子泵的極限真空度可以達(dá)到10-常用真空泵的工作范圍不同泵種的工作壓力范圍不同。因而常將兩種或三種真空泵結(jié)合起來組成真空機(jī)組常用真空泵的工作范圍不同泵種的工作壓力范圍不同。因而常將兩種真空測量方法的分類(各種物理的方法)熱電勢法電阻法電離法電容法……真空測量方法的分類(各種物理的方法)熱電勢法熱偶式的真空規(guī)熱偶規(guī)僅適用于0.1100Pa的低真空范圍熱偶式的真空規(guī)熱偶規(guī)僅適用于0.1100Pa的低真空范圍皮拉尼電阻真空規(guī)皮拉尼電阻真空規(guī)皮拉尼電阻真空規(guī)其原理、真空測量范圍與熱偶規(guī)相似皮拉尼電阻真空規(guī)其原理、真空測量范圍與熱偶規(guī)相似電離式真空規(guī)電離式真空規(guī)電離式真空規(guī)電離真空規(guī)可測量的壓力范圍為1Pa-10-7Pa電離式真空規(guī)電離真空規(guī)可測量的壓力范圍為1Pa-10-7Pa薄膜式電容真空規(guī)薄膜式電容真空規(guī)薄膜式電容真空規(guī)薄膜規(guī)線性度好，但其探測下限約為10-3Pa薄膜式電容真空規(guī)薄膜規(guī)線性度好，但其探測下限約為10-3Pa壓阻式真空規(guī)利用Si元件的壓阻特性，測量范圍10-105Pa壓阻式真空規(guī)利用Si元件的壓阻特性，測量范圍10-105Pa常用真空測量方法的適用范圍不同的真空測量方法所適用的壓力范圍不同。因此常將不同的方法結(jié)合起來使用，拓寬壓力測量的范圍。常用真空測量方法的適用范圍不同的真空測量方法所適用的壓力范圍例一：薄膜制備系統(tǒng):金屬噴鍍儀例一：薄膜制備系統(tǒng):金屬噴鍍儀金屬噴鍍儀的真空系統(tǒng)參數(shù)真空室：4.75英寸H4.75英寸真空泵：雙級旋片機(jī)械泵極限真空度：6×10-2Pa抽速：0.5L/s真空計：皮拉尼電阻真空規(guī)（0.1Pa-大氣壓）金屬噴鍍儀的真空系統(tǒng)參數(shù)真空室：4.75英寸H4.75英例二：薄膜制備系統(tǒng):分子束外延設(shè)備例二：薄膜制備系統(tǒng):分子束外延設(shè)備真空室：28英寸H15英寸極限真空：<510-8Torr真空泵：低溫冷凝泵（或分子泵）1500L/s旋片機(jī)械泵12L/s真空計：電離規(guī)2，熱偶規(guī)2，皮拉尼規(guī)2，薄膜規(guī)1分子束外延設(shè)備的真空系統(tǒng)參數(shù)真空室：28英寸H15英寸分子束外延設(shè)備的真空典型薄膜制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖典型薄膜制備系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖第一講小結(jié)薄膜材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域占有重要的地位，可作為大家今后作為材料科學(xué)家或工程師的職業(yè)方向真空技術(shù)是現(xiàn)代薄膜材料技術(shù)的基礎(chǔ)不同的薄膜制備方法涉及到不同的真空環(huán)境——真空度不同的真空度需要采用不同的真空獲得方法與真空測量方法第一講小結(jié)薄膜材料在現(xiàn)代科技領(lǐng)域占有重要的地位，可作為大基本概念復(fù)習(xí)為什么在薄膜制備技術(shù)的討論中，先要討論真空環(huán)境與真空技術(shù)？熟悉真空度的物理單位及其相互換算。根據(jù)氣體流動狀態(tài)所表現(xiàn)出的特性，我們是如何劃分氣體流動狀態(tài)的？說明分子通量的物理意義？討論分子通量是如何影響薄膜純度和薄膜沉積速率的。了解真空泵的主要性能指標(biāo)。了解主要的真空泵種類。了解主要的真空測量方法。簡要說明典型薄膜制備系統(tǒng)的組成?；靖拍顝?fù)習(xí)為什么在薄膜制備技術(shù)的討論中，先要討論真空環(huán)境與思考題1.使用真空泵系統(tǒng)對30升的真空系統(tǒng)抽真空到10-6Torr。關(guān)閉真空系統(tǒng)3分鐘后，系統(tǒng)壓力升至10-5Torr。（1）求系統(tǒng)的壓力升高率（Torr·L/s)（2）求使用抽速為Sp=40L/s的真空泵時，系統(tǒng)可以達(dá)到的極限真空度。2.為電子顯微鏡和真空退火爐（壓力均為10-5Torr)選配真空泵和真空計。設(shè)D=50cm,計算Kn和氣體分子的運動狀態(tài)。思考題1.使用真空泵系統(tǒng)對30升的真空系統(tǒng)抽真空到1思考題3.設(shè)薄膜制備設(shè)備的氣體輸入速率為75Torr·L/min，若需要保持系統(tǒng)的壓力為1Torr,求需要的真空泵抽氣速率Sp。4.設(shè)M=12,T=300K,P=10Pa,求薄膜的沉積速率（nm/s）。思考題3.設(shè)薄膜制備設(shè)備的氣體輸入速率為75Torr·第二講真空技術(shù)基礎(chǔ)Fundamentalsofvacuumtechnology

第二講真空技術(shù)基礎(chǔ)要點氣體分子運動論的基本概念真空獲得的手段真空度的測量要點氣體分子運動論的基本概念薄膜材料的制備過程是:

atombyatom

幾乎所有的現(xiàn)代薄膜材料都是在真空或是在較低的氣體壓力下制備的，都涉及到氣相的產(chǎn)生、輸運以及氣相反應(yīng)的過程。薄膜材料與真空技術(shù)薄膜材料的制備過程是:薄膜材料與真空技術(shù)大氣壓:atm,kg/cm2,barPa:N/m2Torr:mm·Hg氣體壓力的單位與換算1atm=1000mbar=0.1MPa1Torr=133Pa薄膜技術(shù)領(lǐng)域：從10-7Pa到105Pa，覆蓋了12個數(shù)量級大氣壓:atm,kg/cm2,bar氣體壓力的單氣體的壓力:理想氣體的狀態(tài)方程氣體分子的速度分布:Maxwell-Boltzmann分布?xì)怏w分子的自由程、碰撞頻率:

分子運動學(xué)的基本概念氣體的壓力:分子運動學(xué)的基本概念H2和Al原子在不同溫度下的速度分布典型值：在T=300K時，空氣分子的平均運動速度:

va460m/sH2和Al原子在不同溫度下的速度分布典型值：在T=300K時氣體分子的自由程空氣分子的有效截面半徑d0.5nm。在常溫常壓下，氣體分子的平均自由程

50nm，每個空氣分子每秒鐘內(nèi)要經(jīng)歷1010次碰撞。在氣體壓力低于10-4Pa的情況下，其平均自由程>50m，每個空氣分子每秒鐘內(nèi)只經(jīng)歷10次碰撞；氣體分子間的碰撞幾率已很小，氣體分子的碰撞將主要是其與容器器壁之間的碰撞。氣體分子的自由程空氣分子的有效截面半徑d0.5氣體流動狀態(tài)與氣體壓力、真空容器尺寸的關(guān)系根據(jù)Knudsen準(zhǔn)數(shù)Kn:Kn<1:

分子流狀態(tài)Kn>110

粘滯流狀態(tài)氣體流動狀態(tài)與氣體壓力、真空容器尺寸的關(guān)系根據(jù)Knudsen粘滯態(tài)氣流的兩種不同的流動狀態(tài)根據(jù)Reynolds準(zhǔn)數(shù)Re:

Re>2200紊流狀態(tài)

Re<1200層流狀態(tài)粘滯態(tài)氣流的兩種不同的流動狀態(tài)根據(jù)Reynolds準(zhǔn)數(shù)Re:氣體分子對單位面積表面的碰撞頻率，稱單位面積上氣體分子的通量氣體分子的通量（Knudsen方程）氣體壓力高時，分子頻繁碰撞物體表面；氣體壓力低時，分子對物體表面的碰撞可以忽略氣體分子對單位面積表面的碰撞頻率，稱單位面積上氣體分子的通量氣體分子通量的應(yīng)用:雜質(zhì)的污染假設(shè)每個向表面運動來的氣體分子都是雜質(zhì)，而每個雜質(zhì)氣體分子都會被表面所俘獲，則可估計出不同的真空環(huán)境中，清潔表面被雜質(zhì)氣體分子污染所需要的時間為：在常溫常壓下，3.510-9秒；10-8Pa時，

10小時這一方面說明了真空環(huán)境的重要性。同時,氣體分子通量還決定了薄膜的沉積速率。氣體分子通量的應(yīng)用:雜質(zhì)的污染假設(shè)每個向在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，人為地將真空環(huán)境粗略地劃分為:低真空>102Pa中真空10210-1Pa高真空10-110-5Pa超高真空<10-5Pa真空度的劃分在薄膜技術(shù)領(lǐng)域，人為地將真空環(huán)境粗略地劃分為:真空度的劃分真空系統(tǒng)中，氣體的通過能力稱之為流導(dǎo)C真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力流導(dǎo)流導(dǎo)C的大小取決于

真空系統(tǒng)(管路)的幾何尺寸氣體的種類與溫度氣體的流動狀態(tài)(分子流或粘滯流)如對分子流,一個處于兩直徑很大的管路之間的通孔的流導(dǎo)為真空系統(tǒng)中，氣體的通過能力稱之為流導(dǎo)C真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力不同形狀管路的流導(dǎo)已被編制成圖表不同流導(dǎo)C1、C2、C3間可相互串聯(lián)或并聯(lián)，構(gòu)成總流導(dǎo)C串聯(lián)流導(dǎo)：并聯(lián)流導(dǎo)：（就象描述氣體流動的歐姆定律）真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力流導(dǎo)不同形狀管路的流導(dǎo)已被編制成圖表真空系統(tǒng)的導(dǎo)流能力流為獲得真空環(huán)境，需要選用不同的真空泵，而它們的一個主要指標(biāo)是其抽速Sp，其定義為(L/s)真空泵的抽速Sp與管路的流導(dǎo)C有著相同的物理量綱，且二者對維持系統(tǒng)的真空度起著同樣重要的作用真空泵的抽速為獲得真空環(huán)境，需要選用不同的真空泵，而它們的一個主真空泵可以達(dá)到的極限真空度

實際的真空系統(tǒng)總存在氣體回流、氣體泄露、氣體釋放等現(xiàn)象。設(shè)其等效的氣體流量Qp0

，并忽略管路流阻(流導(dǎo)C為無窮大，p=pp)，則氣壓隨時間的變化曲線為則極限真空度:真空泵可以達(dá)到的極限真空度實際的真空系統(tǒng)總存在氣體有限流導(dǎo)情況下真空泵的抽速當(dāng)真空管路流導(dǎo)為有限，真空容器出口與真空泵入口處的氣體壓力不相等，但氣體流量相等。泵的實際抽速S降低為即抽速S永遠(yuǎn)小于泵的理論抽速Sp，且永遠(yuǎn)小于管路流導(dǎo)C。即S受Sp和C二者中較小的一個所限制。有限流導(dǎo)情況下真空泵的抽速當(dāng)真空管路流導(dǎo)為有限，真空容器出口真空泵的分類輸運式（排出式）機(jī)械式氣流式捕獲式（內(nèi)消式）

可逆式不可逆式真空泵的分類輸運式（排出式）旋片式機(jī)械真空泵的外形圖旋片式機(jī)械真空泵的外形圖旋片式機(jī)械真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖鎮(zhèn)氣閥：空氣可通過此閥摻入排氣室以降低壓縮比，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。旋片式機(jī)械真空泵的結(jié)構(gòu)示意圖鎮(zhèn)氣閥：空氣可通過此閥摻入排氣室旋片式機(jī)械真空泵的抽速曲線

極限真空度可達(dá)10-1Pa左右，但有油污染問題旋片式機(jī)械真空泵的抽速曲線極限真空度可達(dá)10-1Pa左右，羅茨泵的外形圖

羅茨泵的外形圖羅茨泵的結(jié)構(gòu)示意圖

羅茨泵不使用油作密封介質(zhì)，少油污染其適用的壓力范圍是在0.1-1000Pa之間

羅茨泵的結(jié)構(gòu)示意圖羅茨泵不使用油作密封介質(zhì)，少油污染羅茨泵組成的真空機(jī)組的外形圖

羅茨泵可與旋片式機(jī)械泵串聯(lián)成真空機(jī)組使用，降低每臺泵的負(fù)荷，擴(kuò)大可獲得的真空度范圍羅茨泵組成的真空機(jī)組的外形圖羅茨泵可與旋片式機(jī)械泵串聯(lián)成真羅茨泵組成的真空機(jī)組的抽速曲線組成機(jī)組使其極限真空度提高到10-2Pa羅茨泵組成的真空機(jī)組的抽速曲線組成機(jī)組使其極限真空度提高到1油擴(kuò)散泵的外形圖

油擴(kuò)散泵的外形圖油擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)示意圖

擴(kuò)散泵油在高溫下會發(fā)生氧化，因此擴(kuò)散泵需要在優(yōu)于10-2Pa的較高真空度下工作油擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)示意圖擴(kuò)散泵油在高溫下會發(fā)生氧化，因此擴(kuò)散泵油擴(kuò)散泵組成的真空機(jī)組的外形圖

由擴(kuò)散泵組成真空機(jī)組，其極限真空可達(dá)110-5Pa，但油污染的問題較為嚴(yán)重油擴(kuò)散泵組成的真空機(jī)組的外形圖由擴(kuò)散泵組成真空機(jī)組，其極限渦輪分子泵的外形圖

渦輪分子泵的外形圖渦輪分子泵的結(jié)構(gòu)示意圖

渦輪分子泵運轉(zhuǎn)速度極高，因此需要在優(yōu)于1Pa的較高真空度下運轉(zhuǎn)渦輪分子泵的結(jié)構(gòu)示意圖渦輪分子泵運轉(zhuǎn)速度極高，因此需要在優(yōu)渦輪分子泵的抽速曲線

渦輪分子泵的極限真空度達(dá)10-8Pa，適用的壓力范圍在110-8Pa之間

渦輪分子泵的抽速曲線渦輪分子泵的極限真空度達(dá)10-8Pa，隔膜真空泵的外形圖

隔膜泵的能力較小(1L/s)

，極限真空度較差(100Pa)，但無油污染問題隔膜真空泵的外形圖隔膜泵的能力較小(1L/s)，極限真空干泵系統(tǒng)的外形圖

干泵的能力較大(100L/s)

，極限真空度較高(10-2Pa)，無嚴(yán)重的油污染問題干泵系統(tǒng)的外形圖干泵的能力較大(100L/s)，極限真空低溫吸附(液氦冷凝)泵的外形圖

低溫吸附(液氦冷凝)泵的外形圖低溫吸附(液氦冷凝)泵的結(jié)構(gòu)示意圖

低溫吸附泵的極限真空度可達(dá)10-8Pa。其效能取決于所用的低溫溫度、被吸附氣體的種類、數(shù)量、吸附表面的面積等低溫吸附(液氦冷凝)泵的結(jié)構(gòu)示意圖低溫吸附泵的極限真空濺射離子泵的外形圖

濺射離子泵的外形圖濺射離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖

濺射離子泵的極限真空度可以達(dá)到10-9Pa濺射離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖濺射離子泵的極限真空度可以達(dá)到10-常用真空泵的工作范圍不同泵種的工作壓力范圍不同。因而常將兩種或三種真空泵結(jié)合起來組成真空機(jī)組常用真空泵的工作范圍不同泵種的工作壓力范圍不同。因而常將兩種真空測量方法的分類(各種物理的方法)熱電勢法電阻法電離法電容法……真空測量方法的分類(各種物理的方法)熱電勢法熱偶式的真空規(guī)熱偶規(guī)僅適用于0.1100Pa的低真空范圍熱偶式的真空規(guī)熱偶規(guī)僅適用于0.1100Pa的低真空范圍皮拉尼電阻真空規(guī)皮拉尼電阻真空規(guī)皮拉尼電阻真空規(guī)其原理、真空測量范圍與熱偶規(guī)相似皮拉尼電阻真空規(guī)其原理、真空測量范圍與熱偶規(guī)相似電離式真空規(guī)電離式真空規(guī)電離式真空規(guī)電離真空規(guī)可測量的壓力范圍為1Pa-10-7Pa電離式真空規(guī)電離真空規(guī)可測量的壓力范圍為1Pa-10-7Pa薄膜式電容真空規(guī)薄膜式電容真空規(guī)薄膜式電容真空規(guī)薄膜規(guī)線性度好，但其探測下限約為10-3Pa薄膜式電容真空規(guī)薄膜規(guī)線性度好，但其探測下限約為10-3Pa壓阻式真空規(guī)利用Si元件的壓阻特性，測量范圍10-105Pa壓阻式真空規(guī)利用Si元件的壓阻特性，測量范圍10-105Pa常用真空測量方法的適用范圍不同的真空測量方法所適用的壓力范圍不同。因此常將不同的方法結(jié)合起來使用，拓寬壓力測量的范圍。常用真空測量方法的適用范圍不同的真空測量方法所適用的壓力范圍例一：薄膜制備系統(tǒng):金屬噴鍍儀例一：薄膜制備系統(tǒng):金屬噴鍍儀金屬噴鍍儀的真空系統(tǒng)參數(shù)真空室：4.75英寸H4.75英寸真空泵：雙級旋片機(jī)械泵極