意图,底部为储油罐,当扩散泵油被加热后油蒸气可以沿蒸汽导流管上喷,然后被喷口帽 阻挡后折反向下喷射,高速定向喷射的油分子在喷嘴出口处的蒸汽流中形成一低压,将扩 散进入蒸汽流的气体分子带至泵口被前级泵抽走,而油蒸汽在到达泵壁后被冷却水套冷却 后凝聚,返回泵底再被利用 扩散泵的启动压强应小于1P,因为在这一压强下,可以保证绝大部分气体分子以定 向扩散形式进入高速蒸汽流.此外若扩散泵在较高空气压强下加热,会导致具有大分子结 构的扩散泵油分子的氧化或裂解.油扩散泵的极限真空度主要取决于油蒸气压和反扩散两 部分,目前一般能达到103一107Pa 空的测量 测量真空度的装置称为真空计。真空计的种类很多,根据气体产生的压强、气体的料 滞性、动量转换率、热导率、电离等原理可制成各种真空计.由于被测量的真空度范围很 广,一般采用不同类型的真空计分别进行相应范围内真空度的测量,常用的有热耦真空计 和电离直空计 热真空计也叫热榈规,通常用来测量低真空,可测范围为1010P,它是利用低 下气体的热传导与压强成正比的特点制成的, 电离真空计也叫电离规,是根据电子与气材 分子碰撞产生电离电流随压强变化的原理制成的,测量范围为10'~10°P阳.使用时特别注 意,当压强高于10P或系统突然漏气时,电离真空计中的灯丝会因高温很快被氧化烧毁, 因此必须在真空度达到10Pa以上时,才能开始使用电离真空计. 为了使用方便,常把热偶直空计和电离直空计组合成复合直空计 4蒸发镀膜 蒸发镀膜就是在真空中通过电流加热、电子束轰击加热和激光加热等方法,使薄膜材 料蒸发成为原子或分子,它们随即以较大的自由程作直线运动,碰撞基片表面而凝结,形 成一层薄膜。 蒸发镀膜要求镀膜室内残余气体分子的平均自由程大于蒸发源到基片的距离,尽可能 减少燕发物的分子与气体分子碰撞的机会,这样才能保证薄膜纯净和牢固,蒸发物也不至 于氧化。由分子动力学可知气体分子的平均自由程为 品 (1) 式中k为玻尔兹曼常量,T为气体温度,。为气体分子有效直径,P为气体压强.此式表明, 气体分 的平均自由程与压强成反比, 与温度成正比.在25℃的空气情况下 =66x10例 (2) 对于蒸发源到基片的距离为0.15025米的镀膜装置,筋膜室的直空府须在10210帕 之间才能满足要求 发时,膜材料加热发成为原子或分子,在一定的温度下,膜材料单位 面积的质量蒸发速率由朗谬尔(Langmuir)导出的公式决定 G*437x10pgm2) (3) .25意图,底部为储油罐,当扩散泵油被加热后油蒸气可以沿蒸汽导流管上喷,然后被喷口帽 阻挡后折反向下喷射,高速定向喷射的油分子在喷嘴出口处的蒸汽流中形成一低压,将扩 散进入蒸汽流的气体分子带至泵口被前级泵抽走,而油蒸汽在到达泵壁后被冷却水套冷却 后凝聚,返回泵底再被利用. 扩散泵的启动压强应小于 1 Pa,因为在这一压强下,可以保证绝大部分气体分子以定 向扩散形式进入高速蒸汽流.此外若扩散泵在较高空气压强下加热,会导致具有大分子结 构的扩散泵油分子的氧化或裂解.油扩散泵的极限真空度主要取决于油蒸气压和反扩散两 部分,目前一般能达到 10-5~10-7 Pa. 3.真空的测量 测量真空度的装置称为真空计.真空计的种类很多,根据气体产生的压强、气体的粘 滞性、动量转换率、热导率、电离等原理可制成各种真空计.由于被测量的真空度范围很 广,一般采用不同类型的真空计分别进行相应范围内真空度的测量.常用的有热耦真空计 和电离真空计. 热耦真空计也叫热耦规,通常用来测量低真空,可测范围为 10~10-1 Pa,它是利用低压 下气体的热传导与压强成正比的特点制成的.电离真空计也叫电离规,是根据电子与气体 分子碰撞产生电离电流随压强变化的原理制成的,测量范围为 10-1~10-6 Pa.使用时特别注 意,当压强高于 10-1 Pa或系统突然漏气时,电离真空计中的灯丝会因高温很快被氧化烧毁, 因此必须在真空度达到 10-1 Pa以上时,才能开始使用电离真空计. 为了使用方便,常把热偶真空计和电离真空计组合成复合真空计. 4.蒸发镀膜 蒸发镀膜就是在真空中通过电流加热、电子束轰击加热和激光加热等方法,使薄膜材 料蒸发成为原子或分子,它们随即以较大的自由程作直线运动,碰撞基片表面而凝结,形 成一层薄膜. 蒸发镀膜要求镀膜室内残余气体分子的平均自由程大于蒸发源到基片的距离,尽可能 减少蒸发物的分子与气体分子碰撞的机会,这样才能保证薄膜纯净和牢固,蒸发物也不至 于氧化.由分子动力学可知气体分子的平均自由程为 p kT 2 2πσ λ = (1) 式中 k 为玻尔兹曼常量,T 为气体温度,σ 为气体分子有效直径,p 为气体压强.此式表明, 气体分子的平均自由程与压强成反比,与温度成正比.在 25 ℃的空气情况下 ( ) m p 106.6 −3 × λ ≈ (2) 对于蒸发源到基片的距离为0.15~0.25米的镀膜装置,镀膜室的真空度须在10-2~10-4帕 之间才能满足要求. 蒸发镀膜时,薄膜材料被加热蒸发成为原子或分子,在一定的温度下,薄膜材料单位 面积的质量蒸发速率由朗谬尔(Langmuir)导出的公式决定 ( 3 12 1037.4 − −− ×≈ ⋅⋅ smkg T M G Pv ) (3) - 25 -