Pengetahuan asas vakum

Pengetahuan asas vakum

IKS PVD, pembuatan peralatan salutan vakum pvd, hubungi kami sekarang, untuk mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai salutan vakum.

.

Teknik pemendapan wap fizikal (PVD), seperti penyejatan, sputtering, dan pemendapan ion, hanya boleh direalisasikan di bawah keadaan vakum.

Penyediaan bahan filem tipis moden, sama ada teknologi pemendapan wap fizikal (PVD) atau teknologi pemendapan wap kimia (CVD), melibatkan penjanaan fasa gas, pengangkutan, reaksi, pemeluwapan, pemendapan dan proses lain di bawah keadaan vakum. Oleh itu, pengetahuan asas vakum yang terlibat dalam penyediaan filem nipis diperkenalkan secara ringkas dalam karya ini.

Pengetahuan asas vakum

Menggunakan kuasa luaran untuk mengeluarkan molekul gas di ruang tertutup tertentu, supaya tekanan dalam ruang kurang dari satu tekanan atmosfera, maka keadaan fizikal gas dalam ruang disebut vakum.

Pada tahun 1643, eksperimen tekanan atmosfera yang terkenal Torricelli mendedahkan untuk pertama kalinya kewujudan vakum, tekanan rendah, keadaan fizikal gas yang nipis, dan memperoleh definisi tekanan atmosfera (tekanan yang dihasilkan oleh lombong merkuri 76mm ditakrifkan sebagai 1atm) dan asas untuk pengukuran vakum.

Ijazah vakum diwakili oleh tekanan gas, dan unit awal ijazah vakum adalah mmHg (1atm = 760mmHg).

Pada tahun 1958, dalam ingatan Torricelli, empat huruf pertama nama namanya digunakan untuk menggantikan mmHg sebagai unit vakum (1 torr = 1 mmHg).

Sistem sentimeter-gram-kedua (CGS) juga diterima pakai, dengan bar sebagai unit (1bar = 1 x 105Pa), dan lebih biasa mbar (1mbar = 100Pa).

Pada masa ini, dengan kemajuan piawaian, sistem unit antarabangsa (sistem SI, iaitu sistem MKS) secara beransur-ansur berlaku, dan ijazah vakum mengambil Pa sebagai unit (1atm = 1.013 * 105Pa).

Ingat bahawa vakum dalam kurungan biasanya ditukar menjadi unit, dan ibu tidak perlu risau tentang saya semakin keliru dengan unit yang berbeza dalam kesusasteraan.

Pengambilalihan vakum

Sebagai contoh, ketika minum minuman melalui jerami, prinsipnya ialah kita menyedut udara di jerami dan membuat vakum di dalam jerami (tekanan di dalam jerami kurang daripada tekanan atmosfera luar). Di bawah tindakan perbezaan tekanan, kami menekan minuman di dalam tin ke dalam mulut kami melalui jerami.

Begitu juga, apabila menyediakan bahan-bahan filem nipis moden, vakum yang diperlukan juga boleh "disedut" jauh dari udara yang didepositkan di dalam bilik oleh peranti yang kita panggil pam vakum.

Menurut prinsip kerja pam vakum, ia boleh dibahagikan kepada dua kategori: pam pengangkutan gas (gas sentiasa dihidupkan dan dikeluarkan dari pam vakum untuk mencapai maksud ekzos) dan pam tangki gas (menggunakan karbon aktif dan lain-lain bahan inspirasi dan peranti sumber sejuk yang akan disedut oleh molekul gas di ruang pam.) Menurut pam tekanan vakum tekanan operasi, boleh dibahagikan kepada peringkat pertama pam (tekanan permulaan yang tinggi) dan selepas peringkat pam (tekanan permulaan yang rendah).

Penampilan dan struktur dalaman putar pam mekanikal berputar ditunjukkan dalam Rajah 1. Ia adalah sejenis pam pengangkutan gas, yang boleh berfungsi secara langsung dari tekanan atmosfera. Ia adalah pam depan peringkat biasa.

Rajah 1 penampilan pam mekanikal dan gambarajah struktur dalaman

Prinsip kerja pam mekanikal adalah menggunakan putaran rotor bahagian-bahagian bergerak mekanik pada roda eksentrik untuk mencapai maksud ekzos-mampatan-ekzos, seperti yang ditunjukkan dalam gambar 2 (titik abu-abu dalam angka mewakili udara ).

FIG. 2 rajah skema prinsip kerja pam mekanikal

Pam turbomolekul adalah sejenis pam ketinggian tinggi yang dihasilkan oleh teknologi vakum moden untuk keperluan persekitaran vakum bebas dan tinggi vakum. Ia adalah sejenis pam pengangkutan gas. Walau bagaimanapun, tekanan kerja awalnya diperlukan untuk kurang daripada 1Pa. Penampilan dan struktur dalamannya digambarkan dalam angka 3.

FIG. 3 penampilan dan struktur dalaman pam molekul turbin

Dalam pam molekul turbin, rotor pelbagai peringkat dan stators dengan rotor dan stators yang berbeza terganggu, dan kelajuan pisau pemutar adalah sehingga 20000 ~ 60000k r / min. Molekul-molekul gas yang diangkut dari bilah atas akan dimampatkan lagi kepada yang lebih rendah di bawah tindakan bilah yang lebih rendah, iaitu, tenaga kinetik terus dipindahkan ke molekul gas melalui perlanggaran, dan molekul gas akan dimampatkan dan dilepaskan oleh langkah selepas dikurniakan tenaga kinetik, seperti ditunjukkan dalam FIG. 4.

FIG. 4 prinsip kerja pam molekul turbin

Perlu dinyatakan bahawa, dalam proses penyediaan filem ini, tidak langsung menjalankan pam molekul, kerana pada vakum rendah (lebih molekul atmosfera) keadaan bilah pam molekul mudah rosak, ditemui oleh bos yang mengkritik kecil, sekiranya pam molekul meletupkan kerosakan kepada mereka sendiri tidak boleh menjadi kos efektif. Jadi, penting untuk diingat untuk membuka pam mekanikal dan pam pra-peringkat lain, untuk mendapatkan tahap tertentu vakum sebelum operasi pam molekul.

Pengukuran vakum

Untuk memahami tahap vakum (tekanan udara) dalam ruang pemendapan dalam masa nyata, tolok ukur (vakum tolok) diperlukan dalam penyediaan filem.

Menurut prinsip pengukuran tahap vakum, ia boleh dibahagikan kepada meter vakum mutlak (secara langsung menentukan nilai tekanan di ruang tertentu) dan meter vakum relatif (mengukur kuantiti fizikal lain yang berkaitan dengan tekanan, selepas penukaran untuk mendapatkan nilai tekanan ). Oleh sebab tolok vakum mudah diukur, ia sering digunakan untuk mengukur tahap vakum pemendapan filem.

Seperti yang disebutkan di atas, pam vakum mempunyai keperluan yang ketat dalam rangkaian operasi vakum, sama juga, tahap vakum yang berbeza, perlu menggunakan meter vakum yang berbeza untuk diukur.

Pengukur vakum Pirani sering digunakan untuk pengukuran vakum yang rendah, yang merupakan bentuk tolok termokopel termokopel yang lebih baik. FIG. 5 adalah gambarajah skematik prinsip kerja. Terdapat dua set filamen di dalam tiub. Apabila kedua-dua kumpulan filamen bertenaga dan dipanaskan, kelajuan pelesapan haba pada filamen juga berbeza kerana perbezaan dalam penipisan udara ambien. Oleh itu, rintangan kedua-dua kumpulan filamen akan berbeza kerana perbezaan suhu, dan arus mengalir melalui filamen juga akan berubah sewajarnya. Oleh kerana tekanan udara tetap pada akhir rujukan, suhu filamen, rintangan dan arus pada bahagian rujukan tetap tidak berubah, jadi ijazah vakum dalam rongga yang diukur boleh didapati dengan perbandingan.

FIG. 5 gambarajah skema prinsip kerja pengukur vakum pirani

Bidang pengukuran vakum tinggi menggunakan meter vakum pengionan, yang perlu digunakan bersama-sama dengan pirani dan meter vakum rendah yang lain. Pengukur vakum pengionan terutamanya terdiri daripada tiga elektrod: katod (filamen), anod dan pemungut ion. Prinsip kerja ditunjukkan dalam Rajah 6. Elektron yang dipancarkan dari katod panas mempercepatkan ke grid, bertabrakan dengan dan mengionkan molekul gas di jalan mereka. Apabila elektron berbalas untuk mempercepatkan dan melancarkan, mereka akhirnya akan terperangkap dengan penghapusan kutub. Dalam proses osilasi reciprocation reciprocation, molekul gas akan diionkan secara berterusan, dan ion gas akan terbang ke kutub kutub ion untuk membentuk arus gelung. Dalam kes pelepasan katod tetap semasa dan jenis gas tetap, keamatan arus ion hanya akan bergantung kepada tekanan gas terionisasi, dan ijazah vakum di dalam bilik pemendapan boleh ditukar dengan intensiti semasa ion.

FIG. 6 gambarajah skematik prinsip kerja pengion vakum pengionan

Melalui pengenalan artikel ini, kami percaya bahawa kami mempunyai pemahaman yang paling mendasar mengenai definisi vakum, penukaran unit yang berbeza, dan pengambilalihan dan pengukuran vakum.