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正航整理真空的含義及特點(diǎn)
時(shí)間：2015-08-07 作者：小曾 點(diǎn)擊:次
正航整理真空的含義及特點(diǎn)
在真空科學(xué)中，真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)。人們通常把這種稀薄的氣體狀態(tài)稱為真空狀況。這種特定的真空狀態(tài)與人類賴以生存的大氣在狀態(tài)相比較，主要有如下幾個(gè)基本特點(diǎn)：
（ 1 ）真空狀態(tài)下的氣體壓力低于一個(gè)大氣壓，因此，處于地球表面上的各種真空容器中，必將受到大氣壓力的作用，其壓強(qiáng)差的大小由容器內(nèi)外的壓差值而定。由于作用在地球表面上的一個(gè)大氣壓約為 10135N/m2，因此當(dāng)容器內(nèi)壓力很小時(shí)，則容器所承受的大氣壓力可達(dá)到一個(gè)大氣壓。不同壓強(qiáng)下單位面積上的作用力，如表 1 所示。
（ 2 ）真空狀態(tài)下由于氣體稀薄，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)，即氣體的分子密度小于大氣壓力的氣體分子密度。因此，分子之間、分子與其他質(zhì)點(diǎn)（如電子、離子等）之 間以及分子與各種表面（如器壁）之間相互碰撞次數(shù)相對減少，使氣體的分子自由程增大。表 2 給出了常溫下大氣分子平均自由程與大氣壓力的關(guān)系。
(3) 真空狀態(tài)下由于分子密度的減小，因此做為組成大氣組分的氧、氫等氣體含量 ( 也包括水分的含量 ) 也將相對減少。表 3 給出了標(biāo)準(zhǔn)大氣的成份。
* 表示隨時(shí)間、地點(diǎn)而變化的值
真空的這些特點(diǎn)、已被人們在豐富的生產(chǎn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)中加以利用，這一點(diǎn)我們將在下節(jié)中詳述。
2 、不同 真空狀態(tài)下的真空工藝技術(shù)
隨著氣態(tài)空間中氣體分子 密度的減小，氣體的物理性質(zhì)發(fā)生了明顯的變化，人們就是基 于氣體性質(zhì)的這一變化，在不同的 真空狀態(tài)下、應(yīng)用各種不同的真空工藝、達(dá)到為生產(chǎn)及科學(xué)研究服務(wù)的目的 。 目前 ， 可以說 ， 從每平方厘米表面上有上百個(gè)電子元件的超大規(guī)模集成 電路的制造，到幾公里長的大型加 速器的運(yùn)轉(zhuǎn)，從民用裝飾品的生產(chǎn)到受控核聚變、人造衛(wèi) 星、航天飛機(jī)的問世，都與真空工藝技術(shù)密切相關(guān)。不同真空狀態(tài)下 所引發(fā)出來的各種真空 工藝技術(shù)的應(yīng)用概況如表 4 所示。
真空科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，目前已經(jīng)滲透到車輛、土木建筑工程、機(jī)械、包裝、環(huán)境保護(hù)、 醫(yī)藥及醫(yī)療器械、石油、化工、食品、光學(xué)、電氣、電子、原子能、半導(dǎo)體、航空航天、低溫、專用機(jī)械、紡織、造紙、農(nóng)業(yè)以及民用工業(yè)等工業(yè)部門和科學(xué)研究工 作中。
在真空科學(xué)中，真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)。人們通常把這種稀薄的氣體狀態(tài)稱為真空狀況。這種特定的真空狀態(tài)與人類賴以生存的大氣在狀態(tài)相比較，主要有如下幾個(gè)基本特點(diǎn)：
（ 1 ）真空狀態(tài)下的氣體壓力低于一個(gè)大氣壓，因此，處于地球表面上的各種真空容器中，必將受到大氣壓力的作用，其壓強(qiáng)差的大小由容器內(nèi)外的壓差值而定。由于作用在地球表面上的一個(gè)大氣壓約為 10135N/m2，因此當(dāng)容器內(nèi)壓力很小時(shí)，則容器所承受的大氣壓力可達(dá)到一個(gè)大氣壓。不同壓強(qiáng)下單位面積上的作用力，如表 1 所示。
（ 2 ）真空狀態(tài)下由于氣體稀薄，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)，即氣體的分子密度小于大氣壓力的氣體分子密度。因此，分子之間、分子與其他質(zhì)點(diǎn)（如電子、離子等）之 間以及分子與各種表面（如器壁）之間相互碰撞次數(shù)相對減少，使氣體的分子自由程增大。表 2 給出了常溫下大氣分子平均自由程與大氣壓力的關(guān)系。
(3) 真空狀態(tài)下由于分子密度的減小，因此做為組成大氣組分的氧、氫等氣體含量 ( 也包括水分的含量 ) 也將相對減少。表 3 給出了標(biāo)準(zhǔn)大氣的成份。
* 表示隨時(shí)間、地點(diǎn)而變化的值
真空的這些特點(diǎn)、已被人們在豐富的生產(chǎn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)中加以利用，這一點(diǎn)我們將在下節(jié)中詳述。
2 、不同 真空狀態(tài)下的真空工藝技術(shù)
隨著氣態(tài)空間中氣體分子 密度的減小，氣體的物理性質(zhì)發(fā)生了明顯的變化，人們就是基 于氣體性質(zhì)的這一變化，在不同的 真空狀態(tài)下、應(yīng)用各種不同的真空工藝、達(dá)到為生產(chǎn)及科學(xué)研究服務(wù)的目的 。 目前 ， 可以說 ， 從每平方厘米表面上有上百個(gè)電子元件的超大規(guī)模集成 電路的制造，到幾公里長的大型加 速器的運(yùn)轉(zhuǎn)，從民用裝飾品的生產(chǎn)到受控核聚變、人造衛(wèi) 星、航天飛機(jī)的問世，都與真空工藝技術(shù)密切相關(guān)。不同真空狀態(tài)下 所引發(fā)出來的各種真空 工藝技術(shù)的應(yīng)用概況如表 4 所示。
真空科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，目前已經(jīng)滲透到車輛、土木建筑工程、機(jī)械、包裝、環(huán)境保護(hù)、 醫(yī)藥及醫(yī)療器械、石油、化工、食品、光學(xué)、電氣、電子、原子能、半導(dǎo)體、航空航天、低溫、專用機(jī)械、紡織、造紙、農(nóng)業(yè)以及民用工業(yè)等工業(yè)部門和科學(xué)研究工 作中。
