真空的获得与测量技术.pptVIP

（5）真空泵简介-油扩散泵油扩散泵结构示意图工作原理：将扩散泵油加热至高温蒸发状态(200oC)，让油蒸气呈多级状向下定向高速喷出时不断撞击使其被迫向排气口运动，在压缩作用下被排出泵体。同时泵体冷却的油蒸汽又会凝聚返回泵的底部工作参数：实际抽速：1-104L/s(决定于泵体口径）极限真空：10-5Pa特点与使用 与旋片机械泵串联使用，需要机械泵抽预真空(1Pa)；油污染；价格便宜。（6）真空泵简介-涡轮分子泵涡轮分子泵结构示意图工作原理：靠机械运动对气体分子施加作用，并使气体分子向特定方向运动的原理来工作的。涡轮分子泵的转子叶片具有特定的形状，以20000-30000转/分的高速旋转，将动量传给气体分子，多级叶片(10-40)的连续压缩保证了分子泵的高效快速的工作。工作参数：实际抽速：1000L/s(决定于泵体口径和转速）极限真空：10-8Pa与旋片机械泵串联使用，需要机械泵抽预真空至1Pa以下；无油污染；价格昂贵。特点与使用、突然将泵暴露于大气之下，涡轮叶片弯曲并互相碰撞，导致极大的失败。涡轮泵的回转轴是精密平衡的，所以在使用过程中严禁移动或冲撞。导致涡轮泵出问题的最常见的原因（6）真空泵简介-涡轮分子泵气体分子运动论的基本概念01气体的流动状态和真空的获得02各类真空泵简介03真空测量技术04几种典型真空系统的建立05第二章真空的获得与测量技术JP450磁控溅射镀膜系统一．真空沉积系统电源系统01二、真空抽气系统气路系统02三、真空测量系统等离子增强CVD和热丝CVD复合系统032.1气体分子运动论的基本概念描述气体分子状态的宏观物理量-P、T、V理想气体状态方程：1K-1波尔兹蔓常数k=R/NA=1.38?10-23JK-1)01平均平动动能022.1气体分子运动论的基本概念M-分子的摩尔质量，T为热力学温度，R为普适气体常数物理意义：f(v)dv表示在速率附近，dv速率间隔内的分子数占总分子数的比率气体分子运动速度及其分布(Maxwell分布）气体分子的运动速度及其分布平均速率图1.氢气和铝蒸汽分子在不同温度条件下的速度分布最可几速率方均根速率2.1气体分子运动论的基本概念.气体分子的平均自由程一个气体分子在两次碰撞之间的平均距离：n:单位体积内的分子数；d:气体分子的直径1.1气体分子运动论的基本概念4.单位面积上气体分子的碰撞频率即单位面积上气体分子的通量克努森方程因子1/4是对气体分子运动方向和运动速度分布进行数学平均时得到的一个系数。衬底完全被一层分子覆盖所需时间：N为表面原子密度常温常压下，洁净表面被杂质完全覆盖所需时3.5?10-9s,而在10-8Pa的高真空中，这一时间为10h。所以在薄膜制备技术中获得和保持适当的真空度是很重要的。2.1气体分子运动论的基本概念5真空度真空度的常用单位为帕（Pa)或托（Torr):1Torr=133Pa真空度可分为：低真空：?102Pa 工业应用（包装）中真空：102~10-1Pa CVD沉积技术高真空：10-1~10-5Pa 溅射沉积技术超高真空：?10-5Pa 原子表面和界面分析气体流动取决于容器形状，气体气压，温度及气体种类。气体的无规则热运动本身不能导致气体的宏观流动，只有在空间存在压力差的条件下，气体作为一个整体才会产生宏观的定向流动。气体的流动状态2.2气体的流动状态和真空的获得215气体流动状态分类分子流状态:分子间无相互碰撞（高真空度）层流状态：低速流情况4分子间碰撞平繁（中、低真空度）3粘滞流状态6涡流状态：高速流情况2.2气体的流动状态和真空的获得2.2气体的流动状态和真空的获得气体流动可按克努森准数来划分：Kn=D/?D为容器尺寸；?为平均自由程分子流状态：Kn?1中间状态：Kn=1~110粘滞流状态：Kn?110图1.2气体流动状态与真空系统尺寸和气体压力之间的关系2.2气体的流动状态和真空的获得2.气体管路的流导真空管路中气体的通过能力，流导C定义为 P1和P2为管路两断的气压，Q为单位时间内通过管路的气体流量。对分子流状态的气体：流导与气体压力无关