真空的獲得和測量技術

2013-04-29 巴德純 東北大學

　　真空度的不同，獲得和測量技術也有很大的不同。首先，從獲得的壓力來看，從低真空到極高真空來分類如表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)利用機械力的真空泵;

　　(2)利用蒸汽噴射的真空泵;

　　(3)利用表面現象的真空泵。

　　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

　　各種泵可能達到的壓力和抽速是組成真空系統所必須的。

　　另外，欲獲得高的真空度，適當的使用多臺泵是必要的。

　　超高真空狀態的實現單用泵來抽是不行的，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，對于真空容器的材料的選擇和內壁的處理是必不可少的。

真空的壓力測定方法

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

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

　　在低壓力時，使用將氣體分子電離而測量的電離真空計。

表2 真空計的適用壓力范圍

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

麥克勞真空計(一般型和特殊型)

 103～10-3
彈性變形真空計 105～102
隔膜真空計(機械式) 105～102
隔膜真空計(電氣式) 105～10-3
電離真空計(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  10-5～10-10
高真空用(舒爾茨型)  10～10-2
冷陰極真空計  1～10-5
皮拉尼真空計  104～10-2
熱電偶真空計  102～10-1
熱敏電阻真空計  102～10-1
粘性真空計  1～10-5
克努曾真空計  10-1～10-5