真空技術與設備1

真空技術是使氣體壓強低於地麵大氣壓強的技術。真空是指壓力遠小於101.325 千帕（kPa）（ 即1大氣壓 ）的稀薄氣體空間。在真空技術中除國際單位製的壓力單位Pa外，常以托（Torr）作為真空度的單位。1 托等於 1 毫米高的汞柱所產生的壓力，即1Torr＝133.3224Pa。按氣體壓力大小的不同，通常把真空範圍劃分為：低真空1×105 ～1×102Pa，中真空1×102~1×10-1Pa，高真空1×10-1～1×10-5Pa，超高真空1×10-5～1×10-9 Pa，極高真空1×10-9Pa以下。 　　真空技術包括真空的獲得、測量和應用。 　　活塞泵、旋片泵等通過活塞或旋片的不斷運動，改變泵體的體積，把氣體排放出去，獲得真空。擴散泵用高速運動的氣流，把擴散到泵體的氣體分子帶走。此外還有利用低溫表麵來冷凝或凍結氣體的低溫泵，如液氦冷凝泵；利用吸氣材料如活性炭等吸氣作用的吸附泵，等等。 　　測量真空度即測量稀薄氣體壓強的量具叫做真空規或真空計。可分為絕對真空計和相對真空計兩類。前者通過本身測出的物理量直接求出氣壓的大小，如 U 形管、薄膜計、麥克勞真空計（利用玻意耳定律），熱偶真空計等；後者必須經過絕對真空計的校正才能測定氣壓，如電離真空計、皮拉尼真空計、阻尼真空計等。 　　利用真空與地麵大氣的壓力差，可以輸運流體、吸塵等。利用真空中氣體分子密度小的特征，可以製造各種電真空器件如電光源 、 電子管等 。 真空環境有利於某些金屬的焊接、熔煉，某些低熔點金屬如Mg、Li、Zn等的分餾、純化，以及某些活性金屬如Ca、Li、Cs等的氧化物還原，真空環境(1～10-1Pa)下的低溫脫水，真空幹燥已成功地用於濃縮食品、奶粉，製造血漿等。同位素分離，大規模集成電路的加工，鍍膜等也都需要在真空環境下進行。在科學研究中，例如表麵物理實驗，各種加速器、聚變反應和空間環境模擬等都離不開真空。