真空系統(tǒng)組成第1頁/共38頁2現(xiàn)在，在我們身邊利用真空技術的日用品到處可見。例如真空保溫杯，保溫飯盒，暖水瓶；在食品方面就更多了，如真空罐裝液體，真空擠奶，真空干燥食品，真空包裝，真空炸制食品等，舉不勝舉。真空包裝機第2頁/共38頁3壓差力的利用如電除塵器，高樓擦玻璃的機器人，板材的運輸?shù)龋ㄈ鏏l板、Cu板、玻璃板的運輸）。

玻璃板的運輸家用吸塵器第3頁/共38頁4電子管和電視顯像管（電子束管），利用絕熱效果的不銹鋼制的罐、杯、碗，真空包裝食品，真空下使之干燥的食品等為代表的物品。電子管真空保溫杯，保溫飯盒第4頁/共38頁5太陽能電池相機鏡頭另一方面，直接利用真空的制品也有很多，真空蒸發(fā)和真空涂層技術制作的透鏡、玻璃、反射鏡、太陽能電池、LED照明、液晶顯示、IC器件等。LED照明第5頁/共38頁6概述：真空系統(tǒng)組成1.1真空、真空系統(tǒng)的概念1.2真空應用概述1.3真空系統(tǒng)的組成和分類1.4真空系統(tǒng)設計的基本內容1.5真空抽氣設備簡介

第6頁/共38頁7真空：一般是指在給定的空間內，壓力低于101325Pa的氣體狀態(tài)。真空絕不是沒有任何物質的空間，現(xiàn)代抽真空技術所獲得的真空空間中仍然存在著稀薄氣體。真空度量：真空狀態(tài)下氣體的稀薄程度通常用氣體的壓力值來度量。1.1真空、真空系統(tǒng)的概念第7頁/共38頁8圖1地表以上的真空度

第8頁/共38頁9馬德堡半球實驗Magdeburg-spheresExperiment用兩個直徑119厘米的半球合起來，用水銀真空泵將球內空氣抽至粗真空，每個半球用8匹馬才能向相反方向拉開。第9頁/共38頁10由于真空技術的飛速發(fā)展，用炭素燈絲發(fā)明了白熾燈泡（1875年），為了使燈絲的壽命長，使燈泡內含O2少而采用真空抽氣的辦法。霓虹燈制作設備白熾燈泡第10頁/共38頁11首先，從獲得的壓力來看，從低真空到極高真空來分類如表所示。

低真空105～102Pa中真空102～10-1Pa高真空10-1～10-5Pa超高真空10-5～10-8Pa極高真空10-8Pa以下第11頁/共38頁12年作者科學技術1643年托里拆利760mmHg上的真空1650年帕斯卡大氣壓力隨高度而變化，活塞式真空泵1654年波義耳定律理想氣體的壓力與體積的關系1738年Bernoulli氣體分子運動論1775年Lavoisier大氣的空氣是N2和O2的混合物1802年蓋呂薩克定律氣體體積溫度定律1810年Medhurst第一條真空郵遞線1811年阿佛加德羅氣體恒定的分子密度1843年Samuda第一條真空鐵路（都柏林）1850年Toepler汞柱真空泵1859年Maxwell氣體分子速度分布定律第12頁/共38頁13年作者科學技術1865年Sprengel汞滴下真空泵1874年Mcleod壓縮式真空計1879年Edison碳絲白熾燈1879年Crookes陰極射線管1878年W.Gaede在德國誕生1881年VanderWaals真實氣體狀態(tài)方程1893年Dewar真空絕緣瓶1902年Fleming真空二極管1905年Gaede旋轉汞真空泵，Leybold使泵企業(yè)化1906年Pirani熱傳導真空計第13頁/共38頁14年作者科學技術1907年Forest真空三極管1909年Coolidge鎢絲白熾燈，鎢的粉末冶金1909年Gaede發(fā)明旋片旋轉泵（Gaede型泵）1909年Knudsen氣體分子流1911年Gaede分子真空泵發(fā)明1915年CoolidgeX射線管1915年Gaede汞擴散泵發(fā)明S＝0.1～0.2L/s1916年Langmuir冷凝擴散泵發(fā)明S＝3～5L/s1916年Buckley熱陰極電離計第14頁/共38頁15年作者科學技術1923年Holweck盤形分子泵1923年Gaede全金屬三級汞擴散泵制造S＝60L/s，20Torr1935年Gaede氣鎮(zhèn)真空泵，機械泵氣鎮(zhèn)原理發(fā)明1936年Hickman分餾式油擴散泵1937年Penning冷陰極電離計1950年Bayard和Alpert超高真空計（稱BA計）1953年Schwartz離子泵1953年Herb等吸氣離子泵發(fā)明第15頁/共38頁16年作者科學技術1951年Vacuum創(chuàng)刊（英國）1964年JVST創(chuàng)刊（美國）1958年第一次國際真空會議1961年第二次國際真空會議1955年Heraeas公司機械增壓泵1958年Hall濺射離子泵第16頁/共38頁17真空系統(tǒng)：用一句話概括，真空系統(tǒng)就是用來獲得有特定要求的真空度的抽氣系統(tǒng)。具體說來,真空系統(tǒng)是由真空泵、真空計及其他元件如閥門、冷阱等等按一定要求組合而成的，具有所需抽氣功能的裝置。1.1真空、真空系統(tǒng)的概念第17頁/共38頁18真空狀態(tài)比大氣狀態(tài)具有一系列的特點：空氣稀薄、氧氣少、環(huán)境清潔。單位體積內氣體分子數(shù)目明顯減少，氣體分子密度低，氣體分子間或分子與其它質點間的碰撞次數(shù)減少，粒子運動無障礙。因此，在工業(yè)生產、科學研究等很多領域被廣泛應用第18頁/共38頁191.2真空應用概述5.VacuumEnvironmentsimulation6.ManufacturingofsemiconductorIndustry第19頁/共38頁20第20頁/共38頁21真空電子束焊接：定向高速運動的電子束流撞擊工件使動能轉化為熱能而使工件熔化，形成焊縫第21頁/共38頁22第22頁/共38頁23第23頁/共38頁24離子注入：真空中一束離子束射向固體材料，把固體材料原子或分子撞出材料表面，叫做濺射；離子束從固體材料表面彈回來，或穿出固體材料而去，叫做散射；而當離子束射到固體材料后，受固體材料抵抗速度慢慢減低，并最終停留在固體材料中，叫做離子注入。離子注入引起材料表面成分、結構和性能變化，從而優(yōu)化材料表面性能，或獲得某些新的優(yōu)異性能特點：無公害、不改變尺寸和表面光潔度、無剝落、不需再加工和熱處理。第24頁/共38頁25真空電爐：真空電爐是在最近幾十年發(fā)展起來的，在真空條件（稀薄氣體中）工作的。根據(jù)加熱熱源不同，真空電爐可分為：電阻加熱爐感應加熱爐電弧加熱爐電子束加熱爐第25頁/共38頁26真空熱處理：真空熱處理是真空技術與熱處理技術相結合的新型熱處理技術，即在低于一個大氣壓的氣氛環(huán)境中進行熱處理，真空熱處理實際也屬于氣氛控制熱處理。真空熱處理可以實現(xiàn)幾乎所有的常規(guī)熱處理所能涉及的熱處理工藝，但熱處理質量大大提高。無氧化、無脫碳、無毒害物質產生；變形小、硬度均勻；脫脂除氣，可獲得潔凈表面。

第26頁/共38頁27第27頁/共38頁28真空鍍膜在真空條件下利用某種方法在固體表面鍍上一層與基體材料不同的薄層材料，使基體材料具有許多新的物理和化學性能，這就是真空鍍膜技術。其特點是在真空條件下膜不易受污染，可獲得純度高、致密性好、厚度均勻的膜層；膜材和基體材料有廣泛選擇性，可制備各種不同功能的膜層；膜層牢固、附著強度好；對環(huán)境無污染。第28頁/共38頁29第29頁/共38頁30幕墻玻璃相機鏡頭哈勃太空望遠鏡第30頁/共38頁31第31頁/共38頁32第32頁/共38頁33第33頁/共38頁34第34頁/共38頁35用于對樣品表面