| ilyzxw |
2006-09-08 14:32 |
真空泵原理
工作压强范围（Pn-Pm）：泵能正常工作的压强范围 CX1'B0=\r
几种常用真空泵的工作压强范围： -7pZRnv
旋片机械泵105-10-2pa 吸附泵105-10-2pa 扩散泵100-10-5pa 涡轮分子泵101-10-8pa 溅射离子泵100-10-10pa 低温泵10-1-10-11pa Sk1yend4
几种常用真空泵的工作原理 Y.}n ,y|J}
l 旋片机械泵 w EkW=
工作过程是： 吸气—压缩—排气。 Ql\ GL"
定子浸在油中起润滑，密封和堵塞缝隙的作用。 Z>X -u eV
主要参量是： 抽速和极限压强。 _Y~+ #Vc
由于极限压强较高， 常用做前级泵(预抽泵)。 t;4{l`dk
IzL
yn
Af
-{'
旋片式机械泵 HZP`u >.
l 油扩散泵 /#Xz+#SqY
工作过程是：油蒸发—喷射—凝结，重复循环 R_H di~ k
由于射流具有高流速(约200米/秒)、高密度、高分子量(300—500)，故能有效地带走气体分子。 `Y(/G"]
扩散泵不能单独使用，一般采用机械泵为前级泵，以满足出口压强(最大40Pa)，如果出口压强高于规定值，抽气作用就会停止。 N*$Q(K
Nz]\%c/-
1. 水冷套； 2. 喷油嘴； 3. 导流管；4. 泵壳； 5. 加热器 U,+=>ns>
l 涡轮分子泵 w>!KUT
工作过程是：高速旋转叶片(30000转/分)—对气体分子施以定向动量—压缩—排气。 M"V?fn'
优点：无油，洁净，启动快，制动快，可忍受大气冲击。 y t<K!=7&
缺点：由于高速旋转，不能在磁场中使用，否则会产生涡流，导致叶轮发热、变形等严重后果，对氢气等轻质气体抽速较小， 价格昂贵。 9p k<=F
A46y?"]/30
1. 动叶轮；2. 泵壳；3. 涡轮排；4. 中频电动机；5. 底座； gx9H=c>/
6. 出气口法兰；7. 润滑油池；8. 静叶轮；9. 电机冷却水管. lJK U^?4S8
真空镀膜 H>W A?4
n 真空溅射：当高能粒子(电场加速的正离子)打在固体表面时，与表面的原子、分子交换能量，从而使这些原子、分子飞溅出来。 ND I|;
n 真空蒸发：在真空中把制作薄膜的材料加热蒸发，使其淀积在适当的表面上。 2pB@ qi-]
n 真空蒸发镀膜简介 Q *lZ;~R
l 真空系统(DM—300镀膜机) |#MA?oz3T
^c-1w V` /
真空系统(DM—300镀膜机) WO
'33Q(
l 蒸发系统 OP> '<FK
s cA&:y
蒸发系统 /r]IY.
l 蒸发源 paiF ah
蒸发源的形状如下图，大致有螺旋式(a)、篮式(b)、发叉式(c)和浅舟式(d)等。 m+V'*[O{
//AS44^IS
蒸发源 SFh6'v'1N@
n 膜厚的计算 }b~ZpUL!
在真空中气体分子的平均自由程为：L = 0.65 / p (cm)，其中p的单位是Pa。当p = 1.3×10-3 Pa时，L≈500 cm。L>>基片到蒸发源的 距离，分子作直线运动。 e&wW lB![
N.3M~0M*
设蒸发源为点蒸发源，单位时间内通过任何方向一立体角dω的质量为： CM~)\prks
蒸发物质到达任一方向面积元ds质量为： /tV)8pEj
设蒸发物的密度为ρ，单位时间淀积在ds上的膜厚为t，则： 比较以上两式可得： <G#JP t6
4Kx;F
9!%~
M3x%D)*
对于平行平面ds，φ=θ，则上式为： 4egq Y0A
由： 可得： p5Y"W(5_
在点源的正上方区域 (δ=0)时： p+A#t~K
S^~GI$
EMI溅射镀膜的原理 hPH= .rX
]Jt K)9
原理说明： H{9di\xnEm
1. 在10-7 Torr 高度真空状态下，充入适量氩气； J6|5*|*^
2. 施以高压直流电，将氩气电离成氩离子，加速撞击金属靶材，溅射出金属离子； {6A3?q
3. 金属离子在电场中加速溅射在基材（塑壳）上，形成金属离子薄膜。 dRt]9gIsx
为什么镜头和镜片上需要镀膜?这是因为任何物体对光线都有反射作用，连无色透明的玻璃也不例外，差别在于光线的角度是否会形成反射效果。对于理想状态下的镜片而言，光线能够完全透过镜头，并正确的在底片或 CCD 上完全聚焦。然而，事实上却是，每一种镜片都受到自身物理因素的限制，导致像差的产生(详见上一讲)，所以，由众多有『问题』的镜片所结合而成的镜头是不可能让理论上所有各种角度的光线完全穿过。以氧化镧光学玻璃为例子，其透光率可达到 90%以上，剩下的 10% 则会反射出去，形成炫光。为了弥补这项缺失，后来的镜片研究者开发了在透镜表面镀上一层膜来增加透光效果。 n H y |
KLlW\MF1
这些膜的功用各有不同，大致可分为七大类:增透膜、反光膜、滤光膜、偏振膜、保护膜和电热膜。
|
|