Introduzione a vuoto

1. Nozioni di vuoto

"Il vuoto" si intende lo spazio di ogni gassoso stato sotto quale pressione è inferiore alla pressione atmosferica. Il gas è più sottile in questo spazio, almeno più sottile di atmosfera, ma l'assoluto "vuoto", vale a dire lo spazio senza eventuali particelle gassose, non può essere trovato, e diecimila chilometri di distanza dalla terra, ci sono 3 ~ 4 centimetri cubici per centimetro cubo delle molecole.

Come il grado di vuoto è il problema delle dimensioni della pressione del gas e l'unità di misura della pressione è l'unità di misura il grado di vuoto. L'unità standard internazionale è "Pa", che può anche essere misurato in "Torr", "Bar" e "mbar". La relazione tra loro è data dalla seguente formula:

1 pressione atmosferica standard = 1.01 x 105 Pa = 760 Torr = 1.01 x 103 mbar

2. perché occorrono rivestire in un vuoto?

Il materiale di rivestimento di evaporazione sotto pressione atmosferica per formare l'ideale film, infatti, come il basso abbastanza pressione (o vuoto non è abbastanza alta) sotto la condizione dello stesso non è possibile ottenere buoni risultati, come l'ordine di 102 supporto sotto al vapore, il film non solo morigeratezza, anche grigio, nero e la resistenza meccanica è poveri, con un pennello per spazzolare delicatamente lo scoiattolo distruggerà lo strato di alluminio. L'evaporazione deve avvenire in un determinate condizioni di vuoto, a causa di:

(1) il più alto grado di vuoto assicura che il cammino libero medio del vaporizzatore è maggiore della distanza dalla sorgente alla base.

A causa del moto termico delle molecole di gas, la collisione tra le molecole è estremamente frequente, la velocità di movimento delle molecole di gas è abbastanza elevata (fino a diverse centinaia di metri al secondo), ma come esso si muove in avanti più spesso di altre molecole di collisione, il distanza che una molecola si muove tra due successive collisioni viene chiamato suo cammino libero, e la media statistica del percorso gratuito di un gran numero di molecole è chiamata il cammino libero medio della molecola.

Poiché la pressione del gas è proporzionale al numero di molecole per unità di volume, l'intervallo libero medio è proporzionale alla pressione del gas. Nel processo di film sottili di deposizione sotto vuoto, quando la distanza di deposizione è maggiore del cammino libero medio molecolare, si chiama bassa deposizione sotto vuoto, e quando la distanza di deposizione è minore del cammino libero medio molecolare, si chiama alto vuoto deposizione. Nel processo di deposizione sotto vuoto ad alta, l'evaporazione di atomi (o molecole) e la collisione delle molecole di gas residuo è trascurabile, così che gli atomi vaporizzati volano in linea retta verso il substrato, mantenendo così la più grande energia cinetica raggiungendo la vaporizzato atomi del substrato e il substrato si condensa in un film più solido. In basso deposizione sotto vuoto, la velocità e la direzione degli atomi vaporizzati cambiare con il risultato della collisione, o anche la formazione di atomo di vapore aggrega nello spazio. Il motivo è simile a quello di vapore acqueo nell'atmosfera.

(2) inquinamento di gas residuo può essere ridotto al più alto vuoto

Nel caso il vuoto non è troppo alto, che la camera a vuoto contiene un gran numero di molecole di gas residuo (ossigeno, azoto, acqua e idrocarburi, ecc.), che può portare a gravi danni per la placcatura del film sottile:

● Si scontrano con le molecole vaporizzate pellicola tale che il libero cammino medio diventa più corto.

● Essi si scontrano con e reagire con la superficie essendo film-formato.

● Essi si nascondono nella pellicola formata e gradualmente attaccare il film; Essi combinano con l'origine di evaporazione per ridurre la loro vita utile.

● Hanno formato sulla superficie dello strato di ossido film evaporato affinché il processo di evaporazione non può essere effettuato senza intoppi.

3. Misurazione del vuoto

Lo sviluppo della moderna tecnologia del vuoto ha reso possibile misurare la pressione di vuoto da pressione atmosferica fino a 10-12pa e non è possibile utilizzare un solo tipo di vacuometro per eseguire il lavoro di misura in una vasta gamma e ci sono diversi tipi di misurazione del vuoto del vuotometro rispettivamente per completare la loro gamma:

(1)  Vacuometro di termocoppiae vacuometro di Pirani

Entro un certo intervallo, la conducibilità termica del gas è funzione della pressione, che è il principio di misurazione della termocoppia e misuratori Pirani.

Vacuometro di termocoppia adotta il metodo di misurare la variazione di temperatura direttamente al lavoro. Quando la corrente di riscaldamento sia mantenuta costante, se la pressione del gas diminuisce, quindi la conduttività termica del gas diminuisce, aumenta la temperatura di funzionamento della termocoppia, la corrispondente forza termoelettrica che è quello di aumentare, attraverso la relazione tra pressione e forza elettromotrice per determinare la pressione di sistema.

Pirani vuotometri e manometri di termocoppia sono inoltre comunemente usati come misure di media gamma di vuoto. Vacuometro di Pirani ha un vetro o metallo shell, la shell è dotata di resistività di alta temperatura del filo (ad esempio, platino, tungsteno, ecc.), con la caduta di pressione, la temperatura del filamento e la resistenza aumenterà, secondo la misura del valore di resistenza, il valore di pressione può essere ottenuto indirettamente.

(2) calibro di ionizzazione a catodo freddo

Il misuratore di vuoto di ionizzazione a catodo freddo è anche chiamato il vacuometro Penning. Quando il tubo di scarico viene fatto funzionare a pressioni inferiori a 102 - mbar, poiché le molecole di gas dal catodo all'anodo qualche scontro dell'elettrone con il gas molecolare processo raramente, così la corrente non è correlata alla pressione del gas. Se il campo magnetico è rinforzato in direzione verticale del moto dell'elettrone, allora la traiettoria del moto dell'elettrone diventa a spirale, in modo che la possibilità dell'elettrone d'ionizzazione di molecole di gas aumenta notevolmente. Anche a densità molto bassa del gas, una grande quantità di gas possono essere ionizzate. Quando la tensione dell'anodo e la resistenza del campo magnetico sono costanti, per una certa composizione del gas, la corrente ionica è direttamente correlata alla pressione, che è il principio di funzionamento del vuotometro a catodo freddo.