真空的基本知识

浏览:397 发表时间:2019-12-11 10:21:24

一般情况下,利用外力将一定密闭容器内的气体分子移走,使该空间内的气压小于一个大气压,则该空间内的气体物理状态就被称为真空。

1643年,***物理学家Torricelli的大气压实验,***揭示了真空这种低压、稀薄的气体物理状态的存在,并且得到了大气压的定义(把高度为760 mm的水银柱所产生的压力定义为一个大气压1atm)和真空量度的依据。

真空度采用气体压强来表征,最开始始用的真空度单位是毫米汞柱高mmHg(1atm=760mmHg)。

1958年,人们为纪念Torricelli,用其姓名前四个字母torr来代替mmHg作为真空度的单位(1 torr=1 mmHg)。

而后也开始采用厘米克秒制(CGS制),以bar作为单位(1bar=1×105Pa),而更为常见的是mbar(1mbar=100Pa)。

目前随着国际标准化进程的推进,逐渐盛行国际单位制(SI制,即MKS制),真空度以Pa为单位(1atm=1.013×105Pa)比较流行。

如果我们记住括弧中的真空度常用单位换算关系式,会比较快速理解和计算真空换算。

真空的如何获得?

我们人人都有人为获得真空的体验,比如用吸管喝饮料时,其原理是我们把吸管中的空气给吸走,造成吸管内的真空(吸管内的气压小于外界大气压),在压力差的作用下把易拉罐内的饮料通过吸管压入我们口中。

同理,制备现代薄膜材料时,所需要的真空也可以用一种设备来“吸”走沉积室内的空气,我们将这种设备称之为真空泵。

根据真空泵的工作原理不同,可分为气体输运泵(气体不断吸入并排出真空泵以达到排气的目的)和气体捕获泵(利用活性炭等吸气材料和冷源装置将被抽空间内的气体分子吸除)两大类。根据真空泵工作压强范围,可分为前级泵(开始工作压强较高)和后级泵(开始工作的压强较低)。

旋片式机械泵,为气体输运泵的一种,它可直接从大气压开始工作,是常用的前级泵。


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