№ | Слайд | Текст |
1 |
 |
Вакуум (от латvacuum - пустота). Понятие вакуум имеет три различных значения - для техники, космических исследований и физики. В космических исследованиях: на высоте 50 000 километров над поверхностью Земли концентрация молекул равна примерно четырем штукам в 1 см3. Такая концентрация уже близка к состоянию космического вакуума. Физическим вакуумом называется пространство, в котором отсутствуют частицы вещества, и установилось низшее энергетическое состояние. В технике вакуумом называется состояние газа, при котором его давление ниже атмосферного. Основные понятия вакуумной техники |
2 |
 |
Вакуум количественно определяют абсолютным давлением газаВ зависимости от значения давления различают вакуум низкий, средний, высокий и сверхвысокий. Единицей измерения давления в системе СИ является 1 Па. |
3 |
 |
Применение вакуума в науке и техникеВ электронной технике вакуум является необходимым для работы осветительных ламп, генераторных и СВЧ- приборов, телевизоров и рентгеновских трубок. В производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем широко используют вакуумные технологии для нанесения тонких пленок. Машиностроение — сварка в вакууме позволяет соединить керамику с металлом, сталь с алюминием, что невозможно в обычных условиях. В вакууме осуществляется нанесение упрочняющих покрытий на режущий инструмент, износостойких покрытий на детали машин. Оптическая промышленность при производстве оптических и бытовых зеркал перешла с химического серебрения на напыление алюминия в вакууме. Просветленная оптика, защитные слои и фильтры получают напылением тонких слоев в вакууме. В легкой промышленности напылением в вакууме металлизируют пластмассу, фольгу, бумагу и ткани для получения декоративных покрытий. |
4 |
 |
В пищевой промышленности — для длительного хранения и консервированияпищевых продуктов используется вакуумная сушка вымораживанием. Выпаривание в вакууме применяют при производстве сахара, при опреснении воды, солеварении. Также используют вакуумные упаковки. В медицине - вакуум применяют для сохранения лекарств, при получении ряда препаратов, в хирургии его используют для заживления ран и т.д. Новые типы полупроводниковых структур, особо чистые материалы, сплавы, сверхпроводящие пленки, специальные покрытия изготавливаются в вакууме. Вакуум является идеально чистой технологической средой, в которой можно осуществить электрофизические процессы при изготовлении изделий микро- и наноэлектроники. |
5 |
 |
Необходимость вакуума при напылении тонких пленокгде k - постоянная Больцмана; Т - усредненная температура газа; Р - давление газа в рабочем объеме; dМ - диаметр молекулы испаренного вещества. Схема процесса термического испарения: 1 — испаритель; 2 — подложка; 3 — молекулы испаряемого вещества |
6 |
 |
|
7 |
 |
Общая характеристика методов получения вакуумаКогда говорят о вакууме с технической точки зрения, то речь идет об использовании вакуума в широком диапазоне давлений – от атмосферного 105 до 10-10 Па. Области действия вакуумных насосов |
8 |
 |
Механические вакуумные насосы Принцип объемной откачкиВ процессе объемной откачки выполняются следующие операции: 1) всасывание газа за счет расширения объема рабочей камеры насоса; 2) уменьшение объема рабочей камеры и сжатие находящегося в ней газа; 3) удаление сжатого газа из рабочей камеры в атмосферу. Схема пластинчато-роторного насоса: 1 — камера; 2 — ротор; 3 — пластины; 4 — пружина |
9 |
 |
Некоторые схемы объемных насосовМеханические насосы с масляным уплотнением Золотниковый насос Многопластинчатый насос 9 |
10 |
 |
Механические безмаслянные насосыСпиральный насос Мембранный насос 10 |
11 |
 |
Пароструйные насосы Принцип пароструйной откачкиУдаление газа из вакуумной системы с помощью высокоскоростной струи называется пароструйной откачкой. Схема диффузионного насоса: 1 — входное отверстие; 2 — сопло; 3 — рабочая камера насоса; 4 — охлаждение; 5 — выходной патрубок; 6 — нагреватель; 7 — паропровод 11 |
12 |
 |
Некоторые схемы турбомолекулярных насосов12 |
13 |
 |
Современные модификации крионасосов являются самыми «чистыми» из всегосемейства высоковакуумных насосов, применяющихся в настоящий момент. Схема криогенного насоса: 1–конденсирующая решетка при Т = 80 К, 2- конденсирующая решетка с древесным углем при Т = 15 К, 3- корпус из нержавеющей стали 13 |
14 |
 |
Тепловые преобразователиПринцип действия тепловых преобразователей основан на зависимости теплопередачи через разреженный газ от давления. Схема термопарного вакуумметра Данный вид вакуумметров позволяет измерять давления 5*103... 10 -1 Па. Измерительное уравнение теплового преобразователя можно записать так: где KТ - коэффициент теплопроводности, ТН и Тб – температуры нити и баллона, Iн — ток, проходящий через нить; R — сопротивление нити; EИ, ЕМ- потери теплоты за счет излучения нити и теплопроводности материала нити. |
15 |
 |
Вакуумные датчики ПираниВакуумные датчики Пирани измеряют давление в диапазоне от атмосферного до 10-2 Па. Они работают по принципу передачи тепла от катода, который нагревается проходящим через него электрическим током, к окружающему газу. 15 |
16 |
 |
Электронные ионизационные преобразователиПринцип действия электронных преобразователей основан на ионизации газа электронами и измерении ионного тока, по величине которого судят о давлении. Ионизационный преобразователь измеряет в диапазоне давлений от 1 Па до 5*10 - 6 Па. Измерительное уравнение ионизационного преобразователя можно записать так: где К – чувствительность вакуумметра; Ii – ионный ток; Ie – электронный ток. 16 |
17 |
 |
Вакуумметр абсолютного давления серии SmartlineTMВакуумметр предназначен для измерения давления до 5x10-7 Па. Широкодиапазонный вакуумметр VSM72MV, включающий в себя два датчика (низковакуумный датчик Пирани и высоковакуумный датчик с холодным катодом) обеспечивает удобное, точное и стабильное измерение вакуума в диапазоне от атмосферы до сверхглубокого вакуума. 17 |
«Вакуум (от лат» |