《薄膜物理与技术》第1章真空技术基础.pptx

第1章真空技术基础;§1-1GASandVACUUM;1.WhatisthedifferenceofGasfromVapor?;PARTIALPRESSURESOFGASESCORRESPONDTOTHEIRRELATIVEVOLUMES;P=F/A=nMvrms2/3NA

Itcomesfromthestrikingofgasmoleculesonthewalls.

PartialPressure;T(OC)

100

25

0

-40

-78.5

-196;Pressuresofgases;VaporPressureofsomeSolids;;

用“真空度”及“压强”两个参量来衡量真空的程度。

帕斯卡（pascal）=1牛/米2，国际单位制

托（Torr）=133.322Pa=1/760atm单位，描述真空的独特单位

此外，mmHg、atm、bar等。

;4.Pressureunit;5.WhyisaVacuumNeeded?

;Contamination

(usuallywater);6.真空的划分;§1-2稀薄气体的基本性质;2.气体分子的速度分布;气体分子速度分布;v＝f(T,M);3.三个重要速度表示;4.平均自由程MEANFREEPATH;代入理想气体状态方程

得:

对于25℃空气

;MOLECULARDENSITYANDMEANFREEPATH;碰撞几率;5.分子通量与余弦散射律;（2）气体分子从固体表面的反射几率

;;FLOWREGIMES;FLOWREGIMES;;气源;GASLOAD;PumpdownCurve;§1-3真空的获得;Thepumpssuckgasoutofthesystem？;VacuumPumps;主要的真空泵;VACUUMPUMPINGMETHODS;1.机械泵（旋片式机械泵）;PumpMechanism;Pn不可能趋于零，因为：

A.在出气与转子密封点之间存在着“有害空间”。

B.单等级泵时进气口与排气口压力差大。

C.泵油在高温摩擦下，裂解形成轻馏成份。

D.水蒸汽凝结，形成悬浊液;HowTwostagerotarypumpWorks;OILBACKSTREAMING;Condensationofwateroracetoneoccursduringthecompressionstage.

Toavoidcondensation,gas(air)isadmittedthroughtheballastvalue.

Theaddedgascausesthedischargevaluetoopenbeforeitreachesthecondensationpartialpressureofthevapor.;2.Roots--罗茨泵;Blower/BoosterPump;OneStageRootsBlowerPumpAssembly;C(blower+rotarypiston)

D(rotarypiston)

A(blower+rotaryvane)

B(rotaryvane);3.扩散泵;Firststagevaporsareseparatedfromothers;HowthePumpWorks;PumpingSpeed;ReleaseofVapors;MaximumTolerableForelinePressure;LN2reservoirwithbaffles;4.分子泵;气体随转子作圆周运动，获得离心力，与转子上页碰撞，按余弦定律散射，获得速度，后与定子下交碰撞，再获向下速度分量??

条件：（1）起始工作气压小，入大。

常压下，空气λ=0.06μm，1.3Pa，λ=4.4mm要求λ大于叶片间距。

（2）转子叶片线速度与气体分子速度相近分子量大、气体易抽，H2难抽H2最可几速率1557m/s，极限真空残余气体中。85%为H2。;PumpOperation;5.钛升华泵

;6.溅射离子泵;Whenthepressur