还剩21页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
《真空原理简介》ppt课件•真空的基本概念contents•真空的物理性质•真空的获取与保持目录•真空技术的应用•真空的未来发展CHAPTER01真空的基本概念真空的定义真空定义真空是指在给定空间内,气体压力低于一个标准大气压的状态在真空状态下,气体分子数减少,导致空间内气体稀薄真空状态的实现真空状态可以通过各种真空技术实现,如机械泵、扩散泵、溅射泵等,这些技术能够将气体从被抽气的空间中抽出,从而降低空间内的气体压力真空的度量单位帕斯卡(Pa)真空度真空度是一个无单位的数值,用于表帕斯卡是国际单位制中的压力单位,示空间内的气体压力相对于大气压的也是真空的度量单位之一在真空领相对值真空度越高,表示空间内的域,帕斯卡用来表示绝对真空的压力气体压力越低托(Torr)托是真空度量单位,用于表示气体稀薄的程度1托等于1毫米汞柱高所产生的压力真空的种类高真空高真空是指气体压力在10^-3帕斯粗真空卡以下的真空状态,这种状态下气体分子极为稀薄,常用于表面分析、粗真空是指气体压力在100000帕材料处理等领域斯卡以上的真空状态,这种状态下气体分子较为密集,常用于一般的气体传输和储存极高真空极高真空是指气体压力在10^-7帕斯卡以下的真空状态,这种状态下气体分子极为稀薄,常用于电子显微镜、电子束焊接等领域CHAPTER02真空的物理性质真空中的气体分子分布真空中的气体分子分布非常稀疏,分子间的平均距离很大,接近于理想气体状态在高真空状态下,气体分子的平均自由程远远大于分子的平均间距,分子间的碰撞频率很低随着真空度的降低,气体分子的密度和压强逐渐增大,分子间的碰撞频率和分子对器壁的撞击力也随之增强真空中的热传导在真空状态下,由于气体分子间的碰撞非常稀疏,热传导主要依靠气体分子自身的热运动来实现真空中的热传导速率较低,与气体分子的平均自由程和温度有关,随着真空度的降低,热传导速率逐渐增大在高真空状态下,热传导主要通过气体分子间的弹性碰撞来实现,而在低真空状态下,热传导则更多地依赖于气体分子与器壁之间的热交换真空中的光传播在高真空状态下,光的传播可以近似在真空状态下,光的传播不受气体分为直线传播,而在低真空状态下,由子的散射和吸收影响,因此光的传播于气体分子的散射作用,光的传播路路径和速度保持不变径会发生微小的偏移真空中的光速是恒定的,不受气体分子的影响,这是光速不变原理在真空中的应用CHAPTER03真空的获取与保持真空泵的工作原理真空泵是通过机械或物理的方法,使密真空泵的工作原理可以分为吸气、压缩、根据工作原理的不同,真空泵可以分为闭容器中的气体压力降低,以达到获得排气三个过程吸气过程中,气体被吸机械泵、分子泵、溅射泵等多种类型真空的目的入泵内;压缩过程中,气体被压缩并排出;排气过程中,气体被排出泵外真空室的构造与设计真空室的构造一般包括外壳、隔热层、密封层等部分外壳提供结构支撑,隔热层用来减少热量的传递,密封层用来保证气体的密封性真空室是用来保持真空环境的密闭容器,其构造和设真空室的设计需要考虑气体的流动、压力分布、温度计对于获得和保持真空至关重要分布等因素,以保证获得和保持稳定的真空环境真空密封技术真空密封是指在真空环境中,对气体进行密封的技术由于气体在真空中具有渗透性和扩散性,因此需要特殊的密封材料和密封结构来实现密封真空密封技术可以分为接触密封和非接触密封两种类型接触密封包括金属波纹管密封、磁流体密封等,非接触密封包括机械密封、气膜密封等真空密封技术是获得和保持真空的关键技术之一,对于保证真空设备的稳定性和可靠性具有重要意义CHAPTER04真空技术的应用真空镀膜技术真空镀膜技术是一种在真空中利用物真空镀膜技术广泛应用于电子、光学、理或化学方法在材料表面沉积一层或机械、航天等领域,如提高材料的硬多层薄膜的技术度、耐腐蚀性、光学性能等常见的真空镀膜技术包括物理气相沉真空镀膜技术具有高精度、高纯度、积和化学气相沉积等高附着力的优点,但也存在成本高、设备复杂等缺点真空电子器件真空电子器件是指利用真空中真空电子器件包括电子管、晶真空电子器件具有高频率、高的电子进行信息处理和传输的体管、集成电路等,广泛应用效率、高可靠性的优点,但也电子器件于电视、广播、通信等领域存在体积大、功耗高等缺点真空在科学研究中的应用01020304真空是科学研究中的重要实验在物理实验中,真空可以消除在化学实验中,真空可以排除在生物学实验中,真空可以用条件,广泛应用于物理、化学、空气阻力,使物体自由落体时空气中的氧气和水分,保证实于细胞培养和组织分离等实验,生物学等领域不受空气阻力的干扰验结果的准确性提高实验的可靠性和安全性CHAPTER05真空的未来发展高能物理中的真空研究探索真空状态下的基本粒子利用高能物理实验,研究真空状态下基本粒子的性质、相互作用及其演化规律,有助于深入理解宇宙的起源和演化寻找暗物质和暗能量暗物质和暗能量是宇宙中未被探测到的物质和能量,通过研究真空状态下的物理现象,有望揭示它们的本质和作用机制空间环境中的真空研究空间辐射与真空环境的关系空间辐射对航天器和宇航员的影响与真空环境密切相关,研究空间环境中的真空特性有助于解决航天领域的实际问题空间探测器与真空环境的相互作用空间探测器在探测宇宙射线、行星大气等过程中,会与真空环境产生相互作用,研究这些相互作用有助于提高探测器的性能和精度真空技术的创新与突破新材料在真空技术中的应用随着新材料技术的发展,新型材料在真空获得、真空密封等领域的应用前景广阔,有望推动真空技术的进步智能化和自动化技术在真空技术中的应用智能化和自动化技术可以提高真空设备的性能和效率,降低能耗和减少人工干预,为真空技术的发展带来新的突破口THANKSFORWATCHING感谢您的观看。