實驗物理技術.docx

實驗物理技術.docx"物理技彳循
一真空技彳循
1、理^基磴_
a、平均自由彳至：
入=厂1 2 «v ： II位醴际醴分子敷
\2nv7rxd
= P/kBT
d :分子的直径
以 300K、IO" Torr，Ar；g例 （久「=^ ）
nv=><10'3 molecule/cm3
X=
故若兼厘舄1。* Torr n入=
足中各椒粒子的操作!
b、兼ft分子勤力言命：
II位日寺^碰撞罩位面稹的粒子敷目
打 =V = l8ksT = p I ksT = p I RT
V :平均速率（以焉克士威勤速率分布方程式求得）
M :分子量
以 300K 氮麻：B例，言殳一H屑（ML） 3xl014particles/cm2
Ws »106xP （ML/s）
故若兼厘舄IO% Torr n每秒舍甫覆一罩屑麻醴，拳明萤言周漂浮表面 的作日寺^不足！
c、常用MEH位的表示及换算：
r>cE/~2、| 7~~ —|「
Pa(N/m2)
bar
mbar
Torr(mmHg)
atm
psi(lbf7inch2)
Pa
1
lxl0<
1x1 O'2
-3
-6
-4
bar
IxlO5
1
IxlO3
750


mbar
100
IxlO。
1

"
-2
Torr

°

1
°
-2
atm


1013
760
1

psi

-2


』
1
d、抽兼速率(pumping speed ):
pumping speed S =半 ：逵入pump 口彳至的ft稹流率
dt
through put qpv = PS : pump 系统中移走的能力
的欧姆定律 qpv = C (Pi-P2)
Ctot=CA + CB + Cc
2、真空技彳标的MWS和特性:
Vacuum
Pressure region(mbar)
Mutual interaction of particles
Rough
1000〜1
Viscous flow
X<d
分子^作用
（同向）
Medium
1 〜IO；
Knudsen flow
X=d
I
I
High
IO,〜10"
Molecular flow
X>d
I (random)
Ultra-high
〈IO』
和器壁碰撞
和兼厘相^的特性：兼ft的熟辱、黏滞、流率、WHffW。
3'真空的建成：
a、常浦的椒^
(1 )厘编送出麻醴:
rotary pump
ballast 加入
的功用
Without gas ballast
3，)The pump is connected to the vessel which is already almost empty of air (approx. 70 mbar). It must therefore transport mostly vapour particles. It works without gas ballast.
a?) The pump chamber is separated from
the vessel. Compression begins.
为)The content of the pump chamber is already so far compressed that the vapour condenses to torm droplets. Overpressure is not yet reached*
a-t) The residual a/r only now produces the required overpressure and opens the discharge outlet valve. But the vapour has already condensed and the droplets are precipitated in the pump.
With gas ba