主题:【原创】求仪器工作原理 要所有我列的仪器

浏览0 回复16 电梯直达
可能感兴趣
小H
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
涡轮分子泵的抽气原理 分子泵输送气体应满足二个必要条件: 1). 涡轮分子泵必须在分子流状态下工作。因为当将一定容积的容器中所含气体的压力降低时,其中气体分子的平均自由程则随之增加。在常压下空气分子的平均自由程只有 0.06 μm ,即平均看一个气体分子只要在空间运动 0.06 μm ,就可能与第二个气体分子相碰。而在 1.3Pa 时,分子间平均自由程可达 4.4mm 。若平均自由程增加到大于容器壁间的距离时,气体分子与器壁的碰撞机会将大于气体分子之间的碰撞机会。在分子流范围内,气体分子的平均自由程长度远大于分子泵叶片之间的间距。当器壁由不动的定子叶片与运动着的转子叶片组成时,气体分子就会较多地射向转子和定子叶片,为形成气体分子的定向运动打下基础。 2). 分子泵的转子叶片必须具有与气体分子速度相近的线速度。具有这样的高速度才能使气体分子与动叶片相碰撞后改变随机散射的特性而作定向运动。 分子泵的转速越高,对提高分子泵的抽速越有利。实践表明,对不同分子量的气体分子其速度越大,泵抽除越困难。例: H<sub>2 在空气中含量甚徽,但由于 H<sub>2 分子具有很大的运动速度 ( 最可几速度为 1557m /s) ,所以分子泵对 H<sub>2 的抽吸困难。通过对极限真空中残余气体的分析,可发现氢气比重可达 85 %,而分子量较大,而运动速度慢的油分子所占的比重几乎为零。这就是分子泵对油蒸气等高分子量的气体的压缩比很高,抽吸效果好的原因。 现以涡轮分子泵的一个叶片为例说明它的抽气原理。假设一个轴流式单叶列在分子流范围内以速度 V 运动,如图 21 所示。 设 I 侧为吸入侧,Ⅱ侧为排气侧。从 I 侧向Ⅱ侧运动的气体分子,可分为以下几种情况:有一部分气体分子与叶片的端部相碰返回 I 侧,一部分气体分子直接通过叶片槽到达Ⅱ侧,还有一部分气体分子在叶片槽内与叶片壁相碰,其碰撞结果将使一部分到达Ⅱ侧,而另一部分气体分子返回 I 侧。同样,对于Ⅱ侧来讲,也有一部分气体分子自Ⅱ侧直接抵达 I 侧,一部分气体分子与叶片碰撞后或返回Ⅱ侧或抵达 I 侧。如图 21(b) 所示,当 I 侧的气体分子与叶片相碰后反射方向在α1 角内的将又回到 I 侧,而反射方向在β1 角内的气体分子最后将进入到Ⅱ侧或散射回 I 侧,撞击在γ1 角内再反射的气体分子将进入Ⅱ侧;同样,凡是从Ⅱ侧入射到叶片上的气体分子在角α2 内再反射的气体分子仍回到 I 侧,在角γ2 内再反射的气体分子将散射到 I 侧,而在角度β2 内再反射的气体分子或散射到 I 侧或返回Ⅱ侧。从α1 、α2 、β1 、β2 、γ1 、γ2 角度的大小关系可以看出:气体分子从 I 侧最终通过叶片进入到Ⅱ侧的几率 M<sub>21 大于气体分子从Ⅱ侧最终到达 I 侧的几率 M 21 且叶片的运动速度 V 值越大,效果越明显,这样就实现了泵的抽气目的。叶片的倾角α、叶片弦长 b 、节弦比 S<sub>0 、线速度 V 对叶列的抽气效果都有影响。 设 N<sub>1 、 N<sub>2 分别表示自 I 侧和 I 侧入射到叶片的气体分子流量。而用 W 表示由 I 侧到达 Ⅱ侧的净气体分子流量与入射气体分子流量之比, W 称何氏系数,则有 (6 · 1) 或 (6 · 2) 假定叶片两侧温度相等,而且气体分子速度分布函数相同,则N<sub>2 / N<sub>1等是密度比n<sub>2 / n<sub>1等或是压缩比P<sub>2 / P<sub>1。即: (6 · 3) 通过叶列的净气体流量为零时,可得最大压缩比 (6 · 4) 在压缩比为 1 时 (P<sub>2 = P<sub>1 ) ,何氏系数最大,即 (6 · 5) 实际的涡轮分子泵都是由多级叶列串联组成,即按动片、定片、动片、……次序交替排列的。泵的总压缩比是由叶列的级数决定的。在涡轮分子泵的设计中,应对多级叶列的组合进行优化选配。一般在泵入口侧附近应选择抽速较大的叶片形状及尺寸,其压缩比可以相对的小一些。在经过几级压缩之后气体压力升高,抽速下降了,这时就应该选择那种压缩比高、抽速低的叶片形状。这样设计可以使整台泵的抽气性能得到抽速大、压缩比高、级数少的理想结果。 计算分子泵叶列传输几率M<sub>12和M<sub>21的方法很多。例如:积分方程法、角系数法、蒙特卡罗法、矩阵法、工程近似计算法等等。
小H
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
真空镀膜工作原理是膜体在高温下蒸发落在工件表面结晶。由于空气对蒸发的膜体分子会产生阻力造成碰撞使结晶体变得粗糙无光,所以必须在高真空下才能使结晶体细密光亮,果如真空度不高结晶体就会失去光泽结合力也很差。早期真空镀膜是依靠蒸发体自然散射,结合差工效低光泽差。现在加上中频磁控溅射靶用磁控射靶将膜体的蒸发分子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜,解决了过去自然蒸发无法加工的膜体品种,如镀钛镀锆等等。
中频设备必须加冷却水,原因是它的频率高电流大。电流在导体流动时有一个集肤效应,电荷会聚集在电导有表面积,这样使电导发热所以采用中孔管做导体中间加水冷却。
(主要是圆柱靶)为什么也要用水冷却?磁控溅射靶在发射时会产生高温会使射枪变形,所以它有一个水套来冷却射枪。同时还有一个重要原因磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的成就之一。它以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好。
从更深层次研究电子在非均匀电磁场中的运动规律 ,探讨了磁控溅射的更一般原理以及磁场的横向不均匀性及对称性是磁约束的本质原因。磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的成就之一。它以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、装置性能稳定。
小H
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
真空溅镀原理

主要主要利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面, 靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化, 造成靶与氩气离子间的撞击机率增加, 提高溅镀速率。一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glow discharge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面,这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。
一般来说,利用溅镀制程进行薄膜披覆有几项特点:(1)金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料。(2)再适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜。(3)利用放电气氛中加入氧或其它的活性气体,可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物。(4)靶材输入电流及溅射时间可以控制,容易得到高精度的膜厚。(5)较其它制程利于生产大面积的均一薄膜。
(6)溅射粒子几不受重力影响,靶材与基板位置可自由安排。(7)基板与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时此高能量使基板只要较低的温度即可得到结晶膜。(8)薄膜形成初期成核密度高,可生产10nm以下的极薄连续膜。(9)靶材的寿命长,可长时间自动化连续生产。(10)靶材可制作成各种形状,配合机台的特殊设计做更好的控制及最有效率的生产。
小H
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
空压机工作原理简述
螺杆式单级压缩空压机是由一对相互平行齿合的阴阳转子(或称螺杆)在气缸内转动,使转子齿槽之间的空气不断地产生周期性的容积变化,空气则沿着转子轴线由吸入侧输送至输出侧,实现螺杆式空压机的吸气、压缩和排气的全过程。空压机的进气口和出气口分别位于壳体的两端,阴转子的槽与阳转子的齿被主电机驱动而旋转。
由电动机直接驱动压缩机,使曲轴产生旋转运动,带动连杆使活塞产生往复运动,引起气缸容积变化。由於气缸内压力的变化,通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸,在压缩行程中,由於气缸容积的缩小,压缩空气经过排气阀的作用,经排气管,单向阀(止回阀)进入储气罐,当排气压力达到额定压力0.7MPa时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至0.5--0.6MPa时压力开关自动联接启动。
小H
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
冰水机有两种,一种是电子制冷,另一种是压缩机制冷。前者冷却速度很慢,它是通过电子电路来把电能转换成其它形式的能,最终达到水冷却的目的的,市场上卖得较便宜。后者的原理与冰箱差不多,它通过制冷剂用制冷循环系统实现热传递实现水的冷却目的。
rxlwhite
结帖率:
100%
关注:0 |粉丝:0
新手级: 新兵
猜你喜欢最新推荐热门推荐更多推荐
品牌合作伙伴