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真空及真空状态的表征和测量-广东振华真空镀膜设备
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真空一词来源于古希腊文,意思是“虚无”。但是,物质是客观存在的,真空只能是相对于大气而存在,它是比大气压力低的空间。目前,在真空科学里所定义的真空是指“低于一个标准大气压的稀薄气体状态”。如果把真空误认为是什么物质也不存在的空间,即所谓的绝对真空,那是错误的。

真空镀膜设备


真空状态大体上只有两种,即宇宙空间中所存在的“自然真空”和人们用抽气手段所荐得的“人为真空”。在真空镀膜设备中,从事镀膜工艺的真空室中的真空属于后者。
在稀薄气体状态下,显示出来的真空特点:一是被称为气体分子密度的单位体积内气体分子数目的减少;二是随着容器内气体分子数目的减少,分子之间、分子与容器壁之间的秘撞次数也在减少,致使气体分子热运动的平均自由程增大。稀薄气体状态下的这些特点,能够提供真空镀膜工艺中为了减少镀膜室内残余气体分子对膜材粒子及基体表面碰撞后的相车作用,以及减少氧及气体中杂质对膜层所产生的氧化与污染的良好工艺环境条件。这就是和用真空这种特定气氛进行薄膜制备的重要原因。
人们通常用真空容器中真空度的高低来表征气体分子对器壁碰撞所产生压力的大小,服谓真空度就是指低压空间中气态物质的稀薄程度。气体的压力越低真空度越高,低压力与商真空在含义上是相同的。正如机械加工零件需要测量它的尺寸一样,真空度的高低也是要测量的,从本质上看测量稀薄气体状态的稀薄度大小的量,最好是测量气体的分子密度,但是,这一物理量在实用上并不方便。然而,通过测量压力的大小进而确定真空度的高低是比较方便的。目前,国际单位制中测量压力的单位是“牛顿/米2”(N/m),并将其命名为“帕斯卡”,用Pa表示。在过去真空度的测量单位是毫米汞柱(mmHg),为了方便起见常用“托”(Torr)来表示,以纪念托里拆里这位著名科学家。由于在数值上1Torr的压力值大致上与1mmHg所产生的压力相等,即1Torr-1/760atm。因为纯水银在0℃时的密度为13.5951g/cm,所以作用在1平方厘米表面积上的力等于13.5951克力。