真空测量实验报告.doc

真空的测量与获得实验报告
物理071
冯才杰
07180120
摘要:
在本次实验中,我们要学会如何获得真空,并在自己得到的真空中测量出其真空度,最后还要在抽气过程中的真空度进行分析。
关键词:真空、获得、测量
引言:
低于一个大气压的气体存在状态称为真空状态,真空程度简称真空度。某空间真空度愈高,意味着其间压强愈低,气体分子密度愈小。真空度以压强为计量单位()。

根据不同压强下气体的不同性质及使用方便,通常将真空范围划分为段(如下表)。
真空范围
粗真空
低真空
高真空
超高真空
极高真空
真空技术主要包括真空获得、测量及检漏。对于不同的真空范围,分别采用不同的仪器设备。本实验用机械泵与扩散泵串联而成的高真空机组来获得真空,由复合真空计测量被抽容器所能达到的真空度。高频火花探漏器可用以判断非金属部件是否漏气,并可粗略地估计一定的真空范围。
正文:
一、实验操作过程:
(1)①开机准备:F1 关闭,F3 打开,F4 处(a)位置(即阀杆推进);
②接通机械泵电源,用热偶计规管G1 测预真空;
③时,接通冷却水、扩散泵电炉电源,记下时间;并改用 G2规管测量 V2之真空度;
④约 30分钟后,即当时,打开电离规管灯丝预热,并测量真空度;
⑤若真空度不能在预期时间内到达,应以高频火花探漏器或配合滴抹乙醇、丙醇等方法检漏;
⑥时,对电离规管栅极去气;直至抽到可以进行真空工作所要求的真空度,或至机组的极限真空。
(2)当扩散泵连续工作,而被抽容器又需暴露大气时,应继续如下步骤:
①关闭电离规管灯丝开关及高真空阀 F4,改用 G1规管测真空,以监视扩散泵的出口压强;
②拉出 F3之阀杆,使处(b)位置,切断机械泵电源;
③打开充气阀 F1,对被抽容器充气(不应影响热偶规管G1之指示,如有影响,则说明 F3密封不
严,此时不能进行此项操作!),打开被抽容器进行必要的操作;
④操作完毕后,恢复其密封状态,并关闭阀 F1;
⑤接通机械泵电源,改以 G2管测预真空;
⑥后,将 F3之阀杆推进,使处(a)位置,同时打开高真空阀 F4;
⑦约待 2-3分钟, 后,以电离真空计测量高真空。
(3)工作结束时,停机步骤如下:
①先关断复合真空计电源,再关闭高真空阀,最后切断扩散泵电炉电源;
②待扩散泵冷却后(表面至 60度以下),切断机械泵电源,关掉冷却水。停机械泵时应注意电磁阀 F2是否动作(即自动使机械泵进口通大气)!
二、实验过程中需要注意的事项
(1)热电动势取决于热端温度与冷端温度之差。热偶冷端实为自由端,当环境温度变化较大时,需对其额定电流重新校准。方法如下:将热偶管抽至高真空后,在“测量”挡将真空度指示调至(对应热偶电动势为10mV)。然后拨至“加热”挡,此时,电流表示值即为该热偶规管的额定加热电流。
(2)在热偶规管内,气体导热是它们与导热丝碰撞的结果,与导热丝的表面状况有关系。因此,在实验中应保持管内清洁,一般情况下不在大气压下对热丝加热,及尽量减少油蒸汽污染等。
(3)热偶规管是对电磁场的敏感元件,测量时应避免外界电磁场的干扰。如:测量过程中不使高频火花移近热偶规管等。
(4)真空度低于时,不得开启电离规管灯丝开关!在用热偶管测量低真空时,不得随意拨弄电离计部分的其他