4. 電容式真空計(jì)電容式真空計(jì)通過測量電容變化來間接測量壓力,適用于中真空和高真空范圍。(1)電容薄膜真空計(jì)原理:利用薄膜在壓力作用下的形變引起電容變化來測量壓力。測量范圍:10?? Torr 到 1000 Torr。優(yōu)點(diǎn):精度高、響應(yīng)快。缺點(diǎn):成本較高。應(yīng)用:中真空和高真空測量。5. 振膜式真空計(jì)振膜式真空計(jì)通過測量振膜頻率變化來測量壓力,適用于中真空和高真空范圍。(1)石英晶體真空計(jì)原理:利用石英晶體振膜在壓力作用下的頻率變化測量壓力。測量范圍:10?? Torr 到 1000 Torr。優(yōu)點(diǎn):精度高、穩(wěn)定性好。缺點(diǎn):成本較高。應(yīng)用:高精度真空測量。為什么真空計(jì)讀數(shù)不變?溫州金屬真空計(jì)設(shè)備供應(yīng)商
真空的定義與分級真空是指壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的氣體狀態(tài),根據(jù)壓力范圍分為低真空(103~1 Pa)、中真空(1~10?1 Pa)、高真空(10?1~10?? Pa)和超高真空(<10?? Pa)。低真空常用于吸塵器,高真空用于電子顯微鏡。真空分級依據(jù)氣體分子平均自由程,超高真空中分子自由程可達(dá)數(shù)千米,幾乎無碰撞。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 3529定義了真空等級及其應(yīng)用場景。
托里拆利實(shí)驗(yàn)與真空發(fā)現(xiàn)1643年,意大利科學(xué)家托里拆利通過**柱實(shí)驗(yàn)***證實(shí)真空存在。他將裝滿**的玻璃管倒置,**柱降至約760mm高度,上方形成真空。這一實(shí)驗(yàn)不僅證明了大氣壓力,還為氣壓計(jì)發(fā)明奠定基礎(chǔ)。該實(shí)驗(yàn)顯示自然厭惡真空("horrorvacui")的亞里士多德理論錯(cuò)誤,開創(chuàng)了真空科學(xué)研究。 大氣壓真空計(jì)生產(chǎn)廠家電容真空計(jì)通過測量電容變化來推算真空度,而熱傳導(dǎo)式真空計(jì)則利用氣體分子的熱傳導(dǎo)性質(zhì)來測量。
真空泵的工作原理真空泵通過機(jī)械或物理方式移除氣體分子。旋片泵通過旋轉(zhuǎn)葉片壓縮氣體排出;渦輪分子泵利用高速葉片撞擊氣體分子;低溫泵則通過冷卻表面吸附氣體。干泵無油污染,適合潔凈環(huán)境;擴(kuò)散泵通過油蒸氣噴射帶走氣體,需配合冷阱使用。選擇泵需考慮極限真空、抽速和氣體類型。4. 真空在半導(dǎo)體制造中的應(yīng)用芯片制造需10?? Pa超高真空環(huán)境。光刻機(jī)通過真空避免空氣散射紫外線;離子注入在真空中加速摻雜原子;分子束外延(MBE)逐層生長晶體。真空減少雜質(zhì)污染,確保納米級精度。一臺EUV光刻機(jī)包含數(shù)十個(gè)真空腔室,真空穩(wěn)定性直接影響5nm以下制程良率。
四極質(zhì)譜儀(殘余氣體分析儀)通過質(zhì)荷比(m/z)分析氣體成分,結(jié)合離子流強(qiáng)度定量分壓。質(zhì)量范圍1~300amu,檢測限10?12Pa。需配合電離規(guī)使用,用于真空系統(tǒng)污染診斷(如檢出H?O峰提示漏氣)。動態(tài)模式可實(shí)時(shí)監(jiān)控工藝氣體(如半導(dǎo)體刻蝕中的CF?),校準(zhǔn)需使用NIST標(biāo)準(zhǔn)氣體。8.真空計(jì)的校準(zhǔn)方法分直接比較法(與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)并聯(lián))和間接法(靜態(tài)膨脹法、流量法)。國家計(jì)量院采用二級標(biāo)準(zhǔn)膨脹系統(tǒng),不確定度<0.5%?,F(xiàn)場校準(zhǔn)常用便攜式校準(zhǔn)器(如壓強(qiáng)生成器),覆蓋1~10??Pa。溫度、振動和氣體吸附效應(yīng)是主要誤差源,校準(zhǔn)周期建議12個(gè)月。ISO3567規(guī)定校準(zhǔn)需在恒溫(23±1℃)無塵環(huán)境下進(jìn)行。如何減少電磁干擾對皮拉尼真空計(jì)的影響?
(1)真空計(jì)直接讀取氣體壓力,其壓力響應(yīng)(刻度)可通過自身幾何尺寸計(jì)算出來或由測力確定。***真空計(jì)對所有氣體都是準(zhǔn)確的且與氣體種類無關(guān),屬于***真空計(jì)的有U型壓力計(jì)、壓縮式真空計(jì)和熱輻射真空計(jì)等。(2)相對真空計(jì)一些氣體壓力有函數(shù)關(guān)系的量來確定壓力,不能通過簡單的計(jì)算,必須進(jìn)行校準(zhǔn)才能。相對真空計(jì)一般由作為傳感器的真空計(jì)規(guī)管(或規(guī)頭)和用于控制、指示的測量器組成。讀數(shù)與氣體種類有關(guān)。相對真空計(jì)的種類很多,如熱傳導(dǎo)真空計(jì)和電離真空計(jì)等。真空計(jì)的讀數(shù)可能會受到外部環(huán)境因素的影響。江蘇真空計(jì)生產(chǎn)廠家
皮拉尼真空計(jì)的測量范圍取決于所使用的具體型號和規(guī)格。溫州金屬真空計(jì)設(shè)備供應(yīng)商
6. 麥克勞真空計(jì)麥克勞真空計(jì),通過壓縮氣體測量壓力,適用于高真空和超高真空范圍。原理:利用氣體壓縮后的液柱高度差測量壓力。測量范圍:10?? Torr 到 10?3 Torr。優(yōu)點(diǎn):精度高,無需校準(zhǔn)。缺點(diǎn):操作復(fù)雜,響應(yīng)慢。應(yīng)用:實(shí)驗(yàn)室高真空校準(zhǔn)。7. 質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀通過分析氣體成分來間接測量壓力,適用于超高真空和極高真空范圍。(1)四極質(zhì)譜儀原理:利用四極電場分離氣體離子,通過離子電流測量壓力。測量范圍:10?12 Torr 到 10?? Torr。優(yōu)點(diǎn):可分析氣體成分。缺點(diǎn):成本高,操作復(fù)雜。應(yīng)用:超高真空和極高真空系統(tǒng)。溫州金屬真空計(jì)設(shè)備供應(yīng)商