真空基本知识课件

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1、第一章第一章 真空技术真空技术1.1 真空的基本知识真空的基本知识1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质2、真空获得、真空获得3、 真空测量真空测量1真空基本知识课件1.1 真空知识真空知识F 真空：真空：“真空真空”拉丁文拉丁文Vacuo，其意义是虚无。其意义是虚无。 低于一个大气压的气体空间。低于一个大气压的气体空间。自然真空：宇宙空间所自然存在的自然真空：宇宙空间所自然存在的人为真空人为真空：人类利用真空泵抽取所获得的：人类利用真空泵抽取所获得的绝对真空：完全没有气体的空间状态绝对真空：完全没有气体的空间状态相对真空相对真空：气体稀薄，分子数较少的状态：气体稀薄，分子数较少的状态F 气体分子数

2、密度气体分子数密度大气压下大气压下 P=105Pa，高真空下高真空下P=10-11Pa，2真空基本知识课件1.1 真空知识真空知识真真空空状状态态下下气气体体稀稀薄薄程程度度称称为为真真空空度度，通通常常用用压压力力值表示。值表示。F 真空度和压强真空度和压强3真空基本知识课件单位单位帕帕/Pa托托/Torr毫巴毫巴/mbar标准大气压标准大气压1Pa17.510-3 1 10-2 9.87 10-6 1Torr133.311.3331.316 10-3 1mba1000.7519.87 10-4 1atm1.013 1057601.013 103 1F 真空（压强）单位真空（压强）单位压强越

3、低，真空度越高；压强越高，真空度越低。压强越低，真空度越高；压强越高，真空度越低。国际单位：国际单位：帕斯卡（帕斯卡（PascalPascal） Pa Pa常用常用单位：单位：托（托（TorrTorr） 毫米汞柱（毫米汞柱（mmHgmmHg） 巴（巴（barbar） 标准大气压（标准大气压（atmatm） 1.1 真空知识真空知识4真空基本知识课件粗真空粗真空: 1: 1x10x105 5 1 1x10x102 2 Pa Pa （粘滞流）（粘滞流） 真空干燥、真空浸渍真空干燥、真空浸渍低真空低真空: 1: 1x10x102 2 1 1x10x10-1-1 Pa Pa （分子流）（分子流） 热处

4、理、低压化学气相沉积热处理、低压化学气相沉积 高真空高真空: 1: 1x10x10-1-1 1 1x10x10-6-6 Pa Pa 溅射镀膜，真空蒸发镀膜溅射镀膜，真空蒸发镀膜超高真空超高真空 : : 1 1x10x10-6-6 Pa Pa 表面物理，表面分析，表面物理，表面分析，MBEMBE 真空的划分真空的划分1.1 真空知识真空知识5真空基本知识课件 稀薄气体的状态方程稀薄气体的状态方程 在真空技术中所接触的是在真空技术中所接触的是稀薄气体稀薄气体，这种稀薄气体在性质上与，这种稀薄气体在性质上与理想气理想气体体的差异很小。因此，在研究稀薄气体的性质时，可不加修正地直接应用的差异很小。因此

5、，在研究稀薄气体的性质时，可不加修正地直接应用理想气体的状态方程。理想气体的状态方程。1.2 稀薄气体基本性质稀薄气体基本性质理想气体状态方程：理想气体状态方程：普适气体常量普适气体常量: R = 8.31J/mol K玻耳兹曼常量玻耳兹曼常量:k = 1.3810-23 J/K6真空基本知识课件 气体分子的速率分布气体分子的速率分布气体分子运动论气体分子运动论认为：认为： 气体的大量分子每时每刻都处于无规则的热运动之中，气体分子之间气体的大量分子每时每刻都处于无规则的热运动之中，气体分子之间以及气体分子与容器壁之间，发生着不断的碰撞过程，这种碰撞过程的结以及气体分子与容器壁之间，发生着不断的

6、碰撞过程，这种碰撞过程的结果之一是使气体分子的速度服从一定的统计分布。气体分子的运动速度果之一是使气体分子的速度服从一定的统计分布。气体分子的运动速度服服从麦克斯韦尔从麦克斯韦尔-玻耳兹曼（玻耳兹曼（Maxwell-Boltzmann）分布。分布。1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质7真空基本知识课件 三种统计速率三种统计速率1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质1）最可几速率最可几速率2）平均速率平均速率3）方均根速率方均根速率速率与声速（速率与声速（340m/s）相比拟）相比拟8真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质 平均自由程平均自由程 气体分子在连续两次碰撞之间的平均路程称分子的气体分

7、子在连续两次碰撞之间的平均路程称分子的平均自由程。平均自由程。大气压下大气压下 P=105Pa，高真空下高真空下P=10-8Pa，估算：估算：常温下（常温下（300 K），空气分子直径约），空气分子直径约0.5 nmd 为气体分子的直径为气体分子的直径9真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质 气体的入射频率（入射通量）气体的入射频率（入射通量） 入射频率是真空及镀膜技术中常用到的一个物理量，是气体分子对于入射频率是真空及镀膜技术中常用到的一个物理量，是气体分子对于容器壁单位面积的碰撞频率，即单位时间内单位表面积受到气体分子碰撞容器壁单位面积的碰撞频率，即单位时间内单位表面积受到气体分

8、子碰撞的次数。用字母的次数。用字母 J 来表示。来表示。赫兹赫兹-克努曾（克努曾（Hertz-Knudsen）公式公式阿伏加得罗常数阿伏加得罗常数:NA = 6.021023 /mol10真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质例：例：作为赫兹作为赫兹- -克努曾公式的一个应用，我们来计算一克努曾公式的一个应用，我们来计算一下在高真空环境中，清洁表面被环境中的杂质气体分子下在高真空环境中，清洁表面被环境中的杂质气体分子污染所需要的时间。污染所需要的时间。求解：求解： 假设每一个向清洁表面运动过来的气体分子都假设每一个向清洁表面运动过来的气体分子都是杂质，并均被表面所俘获。则可以求出表面

9、完全被一是杂质，并均被表面所俘获。则可以求出表面完全被一层杂质气体分子覆盖所需要的时间层杂质气体分子覆盖所需要的时间式中，式中，N 为基板表面单位面积上能容为基板表面单位面积上能容纳的单分子层内的气体分子数。纳的单分子层内的气体分子数。11真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质作为估算，我们选取作为估算，我们选取估算：估算：单位面积上单分子层的气体分子数目单位面积上单分子层的气体分子数目N。气体分子的尺。气体分子的尺寸在寸在0.11 nm 之间，则一个分子覆盖的面积为之间，则一个分子覆盖的面积为0.011 nm2之间之间。则：。则：大气压下大气压下 P=105Pa，高真空下高真空下P

10、=10-8Pa，12真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质 余弦定律余弦定律 碰撞于固体表面的分子它们飞离表面的方向碰撞于固体表面的分子它们飞离表面的方向与原入射方向无关与原入射方向无关，并按，并按与表面法线方向所成角度的余弦进行分布。与表面法线方向所成角度的余弦进行分布。一个分子离开固体表面时，处于立体角一个分子离开固体表面时，处于立体角 中的几率为：中的几率为：为出射方向与法线所成的角度为出射方向与法线所成的角度余弦定律的重要意义：余弦定律的重要意义：它它揭揭示示了了固固体体表表面面对对气气体体分分子子作作用用的的另另一一个个方方面面，即即分子原有的方向性彻底分子原有的方向性彻底

11、“消除消除”，均按余弦定律散射。，均按余弦定律散射。分分子子在在固固体体表表面面上上要要停停留留一一定定的的时时间间，这这是是气气体体分分子子能能够够与与固固体体进进行行能能量量交交换换和和动动量量交交换换的的先先决决条条件件，这这一点有重要意义。一点有重要意义。13真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质 真空度对薄膜质量的影响真空度对薄膜质量的影响n 平均自由程的影响平均自由程的影响薄薄膜膜技技术术中中最最常常用用的的真真空空度度为为10-4Pa，自自由由程程大大约约是是40米米。即即使使再再差差，10-3Pa，自自由由程程大大约约是是4米米。而而一一般般的的膜膜基基距距为为10

12、cm 左左右右，所所以以不不需需要要考考虑虑飞飞行行中中的的薄薄膜膜原原子子和和残残存存气气体体碰碰撞撞所所产产生生的的影影响响。如如果果真真空空度度太太低低，薄薄膜膜原原子子的的碰碰撞撞增增加加，难难于于沉沉积积到到衬衬底底上上，并并且且碰碰撞撞过过程程中中容容易易与与残残余余气气体体发发生生反反应应，影影响响薄薄膜膜质量。质量。14真空基本知识课件1.2 稀薄气体性质稀薄气体性质 真空度对薄膜质量的影响真空度对薄膜质量的影响n 残余气体混杂的影响残余气体混杂的影响真空度差个真空度差个10倍（倍（10Pa），），杂质含量相当于杂质含量相当于1020，真空度提高，真空度提高10倍（倍（10Pa

13、），），杂质含量为杂质含量为0.10.2。P = 104Pa时，如果撞击过来的残存气体分子全部被吸附，那么时，如果撞击过来的残存气体分子全部被吸附，那么3 s 时时间就有约间就有约一层一层残余气体混入薄膜中，相当于残余气体混入薄膜中，相当于1分钟分钟混入混入20层层杂质气体，杂质气体，约约1020 nm/分钟分钟。薄膜较常用的生长速率是。薄膜较常用的生长速率是1m/分钟分钟。因此，假设。因此，假设气体分子全部混入薄膜里面的话（实际上不会全部），就相当于有气体分子全部混入薄膜里面的话（实际上不会全部），就相当于有12的不纯物混入在薄膜里面。的不纯物混入在薄膜里面。真空度越高，所得到的薄膜质量越好

14、，纯度越高；真空度越高，所得到的薄膜质量越好，纯度越高；但真空度越高，抽取真空所需费用也越高，设备越贵！但真空度越高，抽取真空所需费用也越高，设备越贵！15真空基本知识课件真空室真空室泵泵管路管路阀门阀门真空测量真空测量机械泵机械泵分子泵分子泵阀门阀门管管路路闸板阀闸板阀真空室真空室真空测量真空测量真空状态是气真空状态是气体分子运动的体分子运动的动态结果动态结果漏气与放气漏气与放气系统中气体的流动处于分子流状态2、真空获得、真空获得真空系统真空系统16真空基本知识课件2、真空获得、真空获得大气状态大气状态所需真空度所需真空度 真空泵：真空泵：具有抽气功能的设备具有抽气功能的设备 复合真空泵：复

15、合真空泵：前级泵次级泵前级泵次级泵 真空泵的分类真空泵的分类（1 1）输运式输运式真空泵：以压缩方式将气体输送到系统之外。真空泵：以压缩方式将气体输送到系统之外。 a a、机械式气体输运泵：旋片式机械真空泵、罗茨泵、机械式气体输运泵：旋片式机械真空泵、罗茨泵、 涡轮分子泵。涡轮分子泵。 b b、气流式气体输运泵：油扩散泵。气流式气体输运泵：油扩散泵。（2 2）捕获式捕获式真空泵：依靠凝结或吸附气体分子的方式将气体捕获，真空泵：依靠凝结或吸附气体分子的方式将气体捕获， 并排出系统之外。如低温吸附泵、溅射离子泵。并排出系统之外。如低温吸附泵、溅射离子泵。17真空基本知识课件1.泵泵负责抽空系统内的

16、剩余气体负责抽空系统内的剩余气体o机械泵机械泵o扩散泵扩散泵o分子泵分子泵o离子泵离子泵o吸附泵钛吸附泵和冷凝吸附泵吸附泵钛吸附泵和冷凝吸附泵2.真空室真空室安放实验装置安放实验装置3.真空管路真空管路连接真空系统连接真空系统4.阀门阀门控制真空系统的连接情况控制真空系统的连接情况5.真空系统中真空的测量真空系统中真空的测量不同的真空要求由不同的不同的真空要求由不同的泵和系统组成泵和系统组成2、真空获得、真空获得真空系统真空系统18真空基本知识课件真空泵真空泵真空泵真空泵 真空泵是吸入口形成负压，排气口直通大气，两端压力比很大抽出气体的机械真空泵是吸入口形成负压，排气口直通大气，两端压力比很大

17、抽出气体的机械真空泵是吸入口形成负压，排气口直通大气，两端压力比很大抽出气体的机械真空泵是吸入口形成负压，排气口直通大气，两端压力比很大抽出气体的机械右图是运用真空泵的典型真右图是运用真空泵的典型真右图是运用真空泵的典型真右图是运用真空泵的典型真空回路空回路空回路空回路2、真空获得、真空获得19真空基本知识课件2 真空获得真空获得 机械泵机械泵 RotaryVanePumps20真空基本知识课件工作原理工作原理： 依靠插在偏心转子中的数个可以依靠插在偏心转子中的数个可以滑进滑出的滑进滑出的旋片将泵体内的气体隔离、旋片将泵体内的气体隔离、压缩压缩，然后将其排出泵体之外。，然后将其排出泵体之外。极

18、限真空度极限真空度： 10-2 10-1 Pa左右。左右。优点优点：结构简单、工作可靠。结构简单、工作可靠。缺点缺点：油蒸气回流、引起污染油蒸气回流、引起污染2、真空获得、真空获得21真空基本知识课件工作原理工作原理： 两个两个8字形字形的转子以相反的方向旋的转子以相反的方向旋转，两个转子始终保持相切合，咬合转，两个转子始终保持相切合，咬合精度很高，切合处气体始终不能通过，精度很高，切合处气体始终不能通过，只能从上、下两边被扫出真空系统。只能从上、下两边被扫出真空系统。用作次级泵。用作次级泵。极限真空度极限真空度： 10-4 Pa左右左右(双级双级)。优点优点：结构简单、无油气回流，结构简单、

19、无油气回流， 抽速很大。抽速很大。缺点缺点： 泵体与转子发热、膨胀，造成泵泵体与转子发热、膨胀，造成泵体损坏；当气体压力低于体损坏；当气体压力低于10-1 Pa时，时，气体回流造成抽速降低气体回流造成抽速降低。 罗茨泵（罗茨泵（RootsPumps）2、真空获得、真空获得22真空基本知识课件工作原理工作原理： 将油加热至高温蒸发状态将油加热至高温蒸发状态(2000C) ，让让油蒸气油蒸气呈多级状向下定向呈多级状向下定向高速喷出高速喷出 (200m/s)，时不断撞击气体分子，并将时不断撞击气体分子，并将部分部分动量传递动量传递给这些气体分子，使其被给这些气体分子，使其被迫向排气口方向运动，在压缩

20、作用下排迫向排气口方向运动，在压缩作用下排出泵体出泵体 。同时，被泵体冷却后的油蒸。同时，被泵体冷却后的油蒸气又会气又会凝结起来返回凝结起来返回泵的底部。泵的底部。极限真空度极限真空度： 10-6 Pa左右。左右。优点优点：极限真空度高，抽速很大。极限真空度高，抽速很大。缺点缺点：油蒸气回流，污染。油蒸气回流，污染。工作状态工作状态： 不能与大气直接相连，使用油扩散不能与大气直接相连，使用油扩散泵之前，需要采用各种形式的机械泵将泵之前，需要采用各种形式的机械泵将系统预抽至系统预抽至1Pa以下以下。 扩散泵（扩散泵（DiffusionPumps）2、真空获得、真空获得23真空基本知识课件 涡轮分

21、子泵涡轮分子泵 TurboMolecularPumps2、真空获得、真空获得24真空基本知识课件工作原理工作原理： 涡轮分子泵的转子叶片具有特定的涡轮分子泵的转子叶片具有特定的形状，在它以形状，在它以2000030000r/min的的高速高速旋转旋转时，叶片将时，叶片将动量传给气体分子动量传给气体分子，同，同时，涡轮分子泵中装有很多级叶片，上时，涡轮分子泵中装有很多级叶片，上一级叶片输送过来的气体分子又会受到一级叶片输送过来的气体分子又会受到下一级叶片的作用而被进一步压缩至更下一级叶片的作用而被进一步压缩至更下一级。像油扩散泵一样，也是靠对气下一级。像油扩散泵一样，也是靠对气体分子施加作用力，

22、并使气体分子向特体分子施加作用力，并使气体分子向特定的方向运动的原理来工作的。定的方向运动的原理来工作的。极限真空度极限真空度： 10-8 Pa左右。左右。优点优点：极限极限真空度高，油蒸气的回流可真空度高，油蒸气的回流可以忽略，压缩比高，抽速可以忽略，压缩比高，抽速可1000L/s。缺点缺点：价格较高。价格较高。工作状态工作状态：不能与大气直接相连，在使不能与大气直接相连，在使用中多用旋片式机械泵作为其前级泵。用中多用旋片式机械泵作为其前级泵。2、真空获得、真空获得25真空基本知识课件工作原理工作原理：依靠气体分子会在依靠气体分子会在低温下自发低温下自发凝结或被其他物质表面吸附凝结或被其他物

23、质表面吸附的物理现象实的物理现象实现对气体分子的去除，进而获得高真空。现对气体分子的去除，进而获得高真空。极限真空度极限真空度： 10-8 Pa左右左右，取决于，取决于所采用的低温温度、吸附物质的表面积、所采用的低温温度、吸附物质的表面积、被吸附气体的种类等因素。被吸附气体的种类等因素。优点优点：极限真空度高，可获得无油高真空；极限真空度高，可获得无油高真空；除除H2H2、HeHe、NeNe外，对各种气体抽速均很大。外，对各种气体抽速均很大。缺点缺点：运转成本较高。运转成本较高。工作状态工作状态：既可以只配以旋片泵等低真空既可以只配以旋片泵等低真空泵种作为惟一的高真空泵使用，又可以与泵种作为惟

24、一的高真空泵使用，又可以与其他高真空泵种，如涡轮分子泵等联合使其他高真空泵种，如涡轮分子泵等联合使用，预真空度应达到用，预真空度应达到1010-1-1 以下以下，以减少吸，以减少吸附泵的负荷并避免在泵体内积聚过厚的气附泵的负荷并避免在泵体内积聚过厚的气体冷凝产物。体冷凝产物。 低温吸附泵（低温吸附泵（DiffusionPumps）2、真空获得、真空获得26真空基本知识课件 离子泵（离子泵（IonPumps）2、真空获得、真空获得27真空基本知识课件工作原理工作原理： 高压阴极发射出的高速电子与残余高压阴极发射出的高速电子与残余气体分子相互碰撞后引起气体气体分子相互碰撞后引起气体电离放电电离放电

25、，而电离后的气体分子在高速撞击而电离后的气体分子在高速撞击Ti阴极阴极时又会时又会溅射出大量的溅射出大量的Ti原子原子。由于。由于Ti原子原子的活性很高，因而它将以吸附或化学反的活性很高，因而它将以吸附或化学反应的形式应的形式捕获大量的气体分子捕获大量的气体分子并使其在并使其在泵体内沉积下来，从而在真空室内造成泵体内沉积下来，从而在真空室内造成无油的高真空环境。无油的高真空环境。极限真空度极限真空度： 10-8 Pa左右左右，取决于所，取决于所抽气体的活性等因素。抽气体的活性等因素。优点优点：极限真空度高，可获得无油高极限真空度高，可获得无油高真空。真空。缺点缺点：寿命有限。寿命有限。2、真空

26、获得、真空获得28真空基本知识课件2、真空获得、真空获得29真空基本知识课件吸盘是直接吸吊物体的元件吸盘是直接吸吊物体的元件,通常是由橡胶材料与金属骨架压制成型的通常是由橡胶材料与金属骨架压制成型的真空吸盘真空吸盘真空吸盘真空吸盘真空吸盘的安装方式真空吸盘的安装方式螺纹连接（无缓冲能力）螺纹连接（无缓冲能力）带缓冲体的连接带缓冲体的连接吸盘真空口的取出方式吸盘真空口的取出方式 纵向（纵向（ZPT型）型）横向（横向（ZPR型快换接头和型快换接头和ZPY型带倒勾式）型带倒勾式）2、真空获得、真空获得30真空基本知识课件 橡胶材料如长时间在高温下工作，将缩短寿命。如橡胶出现脆裂，是橡胶老化的表现，橡

27、胶材料如长时间在高温下工作，将缩短寿命。如橡胶出现脆裂，是橡胶老化的表现，橡胶材料如长时间在高温下工作，将缩短寿命。如橡胶出现脆裂，是橡胶老化的表现，橡胶材料如长时间在高温下工作，将缩短寿命。如橡胶出现脆裂，是橡胶老化的表现，所以应保管在冷暗的室内，避免受热或日光照射所以应保管在冷暗的室内，避免受热或日光照射所以应保管在冷暗的室内，避免受热或日光照射所以应保管在冷暗的室内，避免受热或日光照射材质区别材质区别材质区别材质区别材质用途NBR橡胶（黑色）N硬壳纸、胶合板、铁板、其它一般工件硅橡胶（白色）S半导体、金属成型制品、薄工件、食品类工件聚氨脂（褐色）U硬壳纸、胶合板、铁板氟橡胶（黑色，绿色）

28、F药品类工件导电性NBR橡胶（黑色，1白点）GN半导体的一般工件（抗静电）导电性硅橡胶（黑色，2白点）GS半导体（抗静电）真空吸盘真空吸盘真空吸盘真空吸盘2、真空获得、真空获得31真空基本知识课件真空发生器真空发生器真空发生器真空发生器基本原理基本原理基本原理基本原理组成组成组成组成：真空发生器由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管、负压腔和接收管等组成。有供气口、真空发生器由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管、负压腔和接收管等组成。有供气口、排气口和真空口。排气口和真空口。气体流动气体流动气体流动气体流动：当供气口的供气压力高于一定值后，喷管射出超声速射流。当供气口的供气压力高于一定值后，喷管射出超声速射流。形成

29、真空形成真空形成真空形成真空：由于气体的粘性，高速射流卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低由于气体的粘性，高速射流卷吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空度。在真空口处接上真空吸盘，靠真空压力便可吸起吸吊物的真空度。在真空口处接上真空吸盘，靠真空压力便可吸起吸吊物2、真空获得、真空获得32真空基本知识课件真空发生器的工作原理真空发生器的工作原理真空发生器的工作原理真空发生器的工作原理单级真空发生器单级真空发生器单级真空发生器单级真空发生器多级真空发生器多级真空发生器多级真空发生器多级真空发生器喷嘴喷嘴负压腔负压腔扩张接收管扩张接收管供气口供气口真空口真空口排气口排气口当供气口的压力超过一定当

30、供气口的压力超过一定值时，喷管射出超声速射值时，喷管射出超声速射流，并由于气体的粘性卷流，并由于气体的粘性卷吸走负压腔内的气体，使吸走负压腔内的气体，使该腔形成很低的真空压力，该腔形成很低的真空压力，从而在真空口形成真空。从而在真空口形成真空。当喷嘴与接收管直径增大时，真空压力降低，而吸入流量增加当喷嘴与接收管直径增大时，真空压力降低，而吸入流量增加负压腔分成了前后两个，负压腔分成了前后两个，前面一个接收管直径较小，前面一个接收管直径较小，能够提供较高的真空压力，能够提供较高的真空压力，而后一个直径较大，能够而后一个直径较大，能够实现较大的吸入流量。实现较大的吸入流量。2、真空获得、真空获得3

31、3真空基本知识课件真空发生器真空发生器真空发生器真空发生器分类分类分类分类按性能分：按性能分：按性能分：按性能分：按连接方式分：按连接方式分：按连接方式分：按连接方式分：按外形分：按外形分：按外形分：按外形分：盒式（盒式（B B型）型） 在排气口带消声器在排气口带消声器管式（管式（D D型）型） 不带消声器不带消声器标准型（标准型（S S型）型）大流量型（大流量型（L L型）型）快换接头式快换接头式椎管螺纹连接式椎管螺纹连接式Z Z Z ZU U U U系系系系列列列列最高真空压力最高真空压力最高真空压力最高真空压力S S S S：-85Kpa-85Kpa-85Kpa-85KpaL L L L

32、：-48Kpa-48Kpa-48Kpa-48Kpa喷嘴口径喷嘴口径喷嘴口径喷嘴口径05050505：0.5mm0.5mm0.5mm0.5mm07070707：0.7mm0.7mm0.7mm0.7mm05050505ZUZUS SZHZHB B B B07070707S S S S0606060606060606ZHZHD D D D07070707S S S S010101010101010101010101喷嘴口径喷嘴口径喷嘴口径喷嘴口径最高真空压力最高真空压力最高真空压力最高真空压力供气口接管口径供气口接管口径供气口接管口径供气口接管口径真空口接管口径真空口接管口径真空口接管口径真空口接管

33、口径排气口接管口径排气口接管口径排气口接管口径排气口接管口径Z Z Z ZH H H H系系系系列列列列2、真空获得、真空获得34真空基本知识课件真空压力开关真空压力开关真空压力开关真空压力开关概述概述概述概述真空压力开关是用于检测真空压力的开关。当真空压力未达到设定值时，开关处于真空压力开关是用于检测真空压力的开关。当真空压力未达到设定值时，开关处于断开状态。当真空压力达到设定值时，开关处于接通状态，发出电讯号指挥真空吸断开状态。当真空压力达到设定值时，开关处于接通状态，发出电讯号指挥真空吸附机构动作。附机构动作。作用作用作用作用当真空系统存在泄漏，吸盘破损或气源压力变动等原因而影响到真空压

34、力大小时，当真空系统存在泄漏，吸盘破损或气源压力变动等原因而影响到真空压力大小时，装上真空压力开关便可保证真空系统安全可靠的工作。装上真空压力开关便可保证真空系统安全可靠的工作。真空压力开关的分类真空压力开关的分类按功能分按功能分按电触点的形式分按电触点的形式分通用型通用型小孔口吸着确认型小孔口吸着确认型无触点式（电子式）无触点式（电子式）有触点式（磁性舌簧开关式）有触点式（磁性舌簧开关式）2、真空获得、真空获得35真空基本知识课件真空压力开关真空压力开关真空压力开关真空压力开关 应根据工件的大小选择合适能力的真空压力开关。如精密小零件，其使应根据工件的大小选择合适能力的真空压力开关。如精密小

35、零件，其使应根据工件的大小选择合适能力的真空压力开关。如精密小零件，其使应根据工件的大小选择合适能力的真空压力开关。如精密小零件，其使用的吸着口径很小，所以真空压力开关的闭合压力和开启压力之差很小，用的吸着口径很小，所以真空压力开关的闭合压力和开启压力之差很小，用的吸着口径很小，所以真空压力开关的闭合压力和开启压力之差很小，用的吸着口径很小，所以真空压力开关的闭合压力和开启压力之差很小，必须使用像必须使用像必须使用像必须使用像ZSP1ZSP1系列这种迟滞小，且精度高的吸着确认型开关系列这种迟滞小，且精度高的吸着确认型开关系列这种迟滞小，且精度高的吸着确认型开关系列这种迟滞小，且精度高的吸着确认

36、型开关 设定压力必须调到确认吸着的最低真空度以上，以避免吸着不稳定设定压力必须调到确认吸着的最低真空度以上，以避免吸着不稳定设定压力必须调到确认吸着的最低真空度以上，以避免吸着不稳定设定压力必须调到确认吸着的最低真空度以上，以避免吸着不稳定 ZSM1ZSM1系列真空压力开关不要靠近磁场和动力线系列真空压力开关不要靠近磁场和动力线系列真空压力开关不要靠近磁场和动力线系列真空压力开关不要靠近磁场和动力线确认吸着区确认吸着区确认吸着区确认吸着区吸着不稳定区吸着不稳定区吸着不稳定区吸着不稳定区不吸着区不吸着区不吸着区不吸着区供给压力供给压力供给压力供给压力设定压力设定压力设定压力设定压力大气压力大气压

37、力大气压力大气压力0 0高真空高真空高真空高真空2、真空获得、真空获得36真空基本知识课件真空过滤器真空过滤器真空过滤器真空过滤器基本概念：真空过滤器是将从大气中吸入的污染物（主要是尘埃）收集起来，以防止基本概念：真空过滤器是将从大气中吸入的污染物（主要是尘埃）收集起来，以防止基本概念：真空过滤器是将从大气中吸入的污染物（主要是尘埃）收集起来，以防止基本概念：真空过滤器是将从大气中吸入的污染物（主要是尘埃）收集起来，以防止真空系统中的元件受污染而出现故障。真空系统中的元件受污染而出现故障。真空系统中的元件受污染而出现故障。真空系统中的元件受污染而出现故障。基本要求：滤芯污染程度的确认简单，清扫

38、污染物容易，结构紧凑，不致使真空到达基本要求：滤芯污染程度的确认简单，清扫污染物容易，结构紧凑，不致使真空到达基本要求：滤芯污染程度的确认简单，清扫污染物容易，结构紧凑，不致使真空到达基本要求：滤芯污染程度的确认简单，清扫污染物容易，结构紧凑，不致使真空到达时间增长。时间增长。时间增长。时间增长。两个系列两个系列两个系列两个系列ZFAZFA系列（箱式结构）系列（箱式结构）系列（箱式结构）系列（箱式结构）ZFA 100 F 01 ZFA 100 F 01 100100流量流量流量流量 螺纹螺纹螺纹螺纹 口径口径口径口径 托架托架托架托架ZFAZFA系列（管式连接）系列（管式连接）系列（管式连接）

39、系列（管式连接）ZFA 100 04 ZFA 100 04 100100流量流量流量流量 输入输出输入输出输入输出输入输出口管外径口管外径口管外径口管外径2、真空获得、真空获得37真空基本知识课件真空过滤器真空过滤器真空过滤器真空过滤器 进出口方向不得装反，配管处不得有泄漏进出口方向不得装反，配管处不得有泄漏进出口方向不得装反，配管处不得有泄漏进出口方向不得装反，配管处不得有泄漏 真空过滤器内流速不大，空气中的水分不会凝结，故该过滤器无需分水真空过滤器内流速不大，空气中的水分不会凝结，故该过滤器无需分水真空过滤器内流速不大，空气中的水分不会凝结，故该过滤器无需分水真空过滤器内流速不大，空气中的

40、水分不会凝结，故该过滤器无需分水功能功能功能功能 不要用不要用不要用不要用AFAF系列过滤器取代系列过滤器取代系列过滤器取代系列过滤器取代ZFZF系列过滤器，避免性能变差系列过滤器，避免性能变差系列过滤器，避免性能变差系列过滤器，避免性能变差2、真空获得、真空获得38真空基本知识课件3、 真空测量真空测量 真空计（规管）：真空计（规管）：测量真空度的仪器测量真空度的仪器直接测量直接测量：直接测量残余气体的压强（当气体压：直接测量残余气体的压强（当气体压强很低时，直接测量很困难）强很低时，直接测量很困难）间接测量间接测量：测量与压强有关的物理量（实际的真：测量与压强有关的物理量（实际的真空计都是

41、属于间接测量）空计都是属于间接测量）热偶真空计热偶真空计：利用低气压下热传导与压强有关的：利用低气压下热传导与压强有关的原理制成原理制成电离真空计电离真空计：利用热电子电离残余气体，离子流：利用热电子电离残余气体，离子流与压强有关的原理制成与压强有关的原理制成39真空基本知识课件3、 真空测量真空测量 热偶真空计热偶真空计工作原理工作原理：Q为电源加热灯丝产生的热量，为电源加热灯丝产生的热量，Q1为辐射热量，为辐射热量，Q2为为灯丝与热偶丝的传导热量，灯丝与热偶丝的传导热量，Q3为气体分子碰撞灯丝而为气体分子碰撞灯丝而带走的热量。热平衡时，带走的热量。热平衡时，Q1、Q2为恒量为恒量，Q3随气

42、体压随气体压强而变化强而变化。压强越小，因碰撞而带走的热量越少，温。压强越小，因碰撞而带走的热量越少，温度越高，温差电动势越高；反之亦然！度越高，温差电动势越高；反之亦然！测量范围测量范围：0.1100Pa问题问题：为什么热偶真空规不能用于较低或较高真空度的测量，只能用于：为什么热偶真空规不能用于较低或较高真空度的测量，只能用于0.10.1100100PaPa？原因原因：1 1、在气体压力高于、在气体压力高于100100PaPa时，气体的热导率将不再随气体压力而显著变化。时，气体的热导率将不再随气体压力而显著变化。 此时，用热丝温度测量气体压力方法的灵敏度将迅速下降。此时，用热丝温度测量气体压

43、力方法的灵敏度将迅速下降。 2 2、当气体压力低于、当气体压力低于0.10.1PaPa以后，由气体分子传导走的热量在总的加热功率以后，由气体分子传导走的热量在总的加热功率 中比例过小，测量的灵敏度也将呈下降趋势。中比例过小，测量的灵敏度也将呈下降趋势。40真空基本知识课件3、 真空测量真空测量 电离真空计电离真空计工作原理工作原理： 热阴极发射出的电子将在飞向热阴极发射出的电子将在飞向阳极阳极的过程中碰撞气体分子，并使后者发生的过程中碰撞气体分子，并使后者发生电离，由离子电离，由离子收集极收集极接收电离的离子，接收电离的离子，并根据并根据离子电流强度离子电流强度的大小就可以测量的大小就可以测量出环境的真空度。出环境的真空度。测量范围测量范围：10-210-7Pa41真空基本知识课件3、 真空测量真空测量42真空基本知识课件