Vakuum haqida asosiy ma'lumotlar

Vakuum haqida asosiy ma'lumotlar

IKS PVD, PVV vakuumli qoplama uskunalari ishlab chiqarish, vakuum qoplamasi haqida batafsil ma'lumot olish uchun hozir biz bilan bog'laning.

.

Bug'lanish, pushtirish va ionlarni cho'ktirish singari fizikaviy bug'lanishni (PVD) texnikasi vakuum sharoitida amalga oshirilishi mumkin.

Zamonaviy ingichka kino materiallari, masalan, jismoniy bug'ni biriktiruvchi texnologiya (PVD) yoki kimyoviy bug'lar biriktirish texnologiyasi (CVD) tayyorlashda gaz fazasini ishlab chiqarish, tashish, reaktsiya, kondensatsiya, biriktirish va vakuum sharoitida boshqa jarayonlarni o'z ichiga oladi. Shuning uchun nozik filmlarni tayyorlashga jalb qilingan vakuumning asosiy bilimlari qisqacha ushbu maqolada keltirilgan.

Vakuum haqida asosiy ma'lumotlar

Kosmosdagi bosim atmosfera bosimidan kamroq bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun, ma'lum miqdordagi gaz molekulalarini chiqarish uchun tashqi kuch ishlatib, bo'shliqda gazning jismoniy holatiga vakuum deyiladi.

1643-yil Torricelli atmosfera bosimining eksperimenti birinchi marta vakuum, past bosimli, nozik gazning jismoniy holatining mavjudligini va atmosfera bosimining ta'rifini (76 mm simob ustun tomonidan ishlab chiqarilgan bosimni 1atm deb aniqladi) va vakuum o'lchash uchun asos.

Vakuum darajasi gaz bosimi bilan ifodalanadi va vakuumning boshlang'ich nuqtasi mmHg (1tm = 760mmHg) dir.

1958-yilda Torrichelli xotirasiga bag'ishlangan bo'lib, uning nomidagi birinchi to'rtta harflar mmHgni vakuum darajasi (1 torr = 1 mmHg) o'rniga ishlatish uchun ishlatilgan.

Shuningdek, santimetr gramm-ikkinchi (CGS) tizimi ham (1bar = 1 x 105Pa) va ko'pincha mbar (1mbar = 100Pa) sifatida ishlatilgan.

Hozirgi kunda standartlashtirish jarayoni bilan birga, xalqaro birliklar tizimi (SI tizimi, ya'ni MKS tizimi) asta-sekin ustunlik qiladi va vakuum darajasi birlamchi Pa (1tm = 1.013 * 105Pa) ni oladi.

Qavslardagi vakuum odatda birliklarga aylantirilganini va onam adabiyotdagi turli bo'linmalar tomonidan chalkashtirib yubormaslik haqida tashvishlanmasligini unutmang.

Vakuumni xarid qilish

Misol uchun, somon orqali sharob ichish printsipiga ko'ra, biz somon ichidagi havoni emizamiz va somon ichida vakuum hosil qilamiz (somon ichidagi bosim tashqi atmosfera bosimidan kamroq). Bosim farqining ta'siri ostida biz somon ichidagi ichimlikni og'zimizga somon orqali bosamiz.

Xuddi shunday, zamonaviy ingichka kino materiallarini tayyorlashda zarur bo'lgan vakuum ham vakuum nasosi deb nomlangan qurilma tomonidan xonaga qo'yilgan havodan «so'riladi».

Vakuum nasosining ishlash printsipiga ko'ra, u ikki toifaga bo'linadi: gaz transporti pompasi (gaz doimo nafas olish va chiqindi maqsadiga erishish uchun vakuum nasosidan chiqarib yuboriladi) va gazni olish pompasi (faol uglerod va boshqa inspiratuar materiallar va nasoslar tizimidagi gaz molekulalari tomonidan so'rib olinadigan sovuq manba qurilmasi). Vakuum nasosining ish bosimi oralig'iga ko'ra, nasosning birinchi bosqichiga (yuqori bosim bosimi) va nasosning bosqichidan (past bosim bosimi) bo'linadi.

Qaytib ketuvchi mexanik nasosning tashqi ko'rinishi va ichki strukturasi 1-rasmda ko'rsatilgan. Bu atmosfera bosimidan bevosita ishlaydigan bir turdagi gaz transporti nasosidir. Bu keng tarqalgan ishlatiladigan oldingi pompa.

1-rasm mexanik nasos ko'rinishi va ichki strukturasi diagrammasi

Mexanik nasosning ish printsipi 2-rasmda ko'rsatilgandek, inspiratsiya-siqish-chiqindi maqsadiga erishish uchun eksantrik g'ildirakda mexanik harakatlanuvchi qismlarning rotorini aylanishini ishlatishdan iborat (rasmdagi kulrang nuqta havo ).

ANJIR. Mexanik nasos ish printsipining 2 sxematik diagrammasi

Turbomolekulyar nasos neftsiz va yuqori vakuumli muhit talablari uchun zamonaviy vakuumli texnologiya asosida yaratilgan bir xil balandlikdagi nasos. Bu turdagi gaz transporti. Biroq, dastlabki ish bosimi 1Pa'dan kam bo'lishi kerak. Tashqi ko'rinishi va ichki strukturasi 3-rasmda ko'rsatilgan.

ANJIR. Turbin molekulyar nasosning tashqi ko'rinishi va ichki tuzilishi

Turbinaning molekulyar nasosida turli rotorlar va stormlar bo'lgan ko'p bosqichli rotorlar va staterarlar o'zaro almashtiriladi va rotor pichog'i tezligi 20000 ~ 60000k r / min gacha. Yuqori pichoqdan tashiladigan gaz molekulalari pastki pichoqning pastki qismiga siqilgan bo'ladi, ya'ni kinetik energiya to'qnashuv orqali doimiy ravishda gaz molekulalariga o'tkaziladi va gaz molekulalari siqilgan va chiqariladi Shaklda ko'rsatilganidek, kinetik energiyaga ega bo'lgandan keyin qadam. 4.

ANJIR. Turbin molekulyar nasosning 4 ta ish printsipi

Filmni tayyorlash jarayonida to'g'ridan-to'g'ri molekulyar nasosni ishga solmang, chunki past vakuumda (atmosfera molekulalari) atmosfera nasosining zararlanishi oson bo'lgan sharoitda, xo'jayin tomonidan kichik, agar molekulyar nasoslarning zararlanishi o'z-o'zidan zarar ko'rsa, iqtisodiy jihatdan samarali bo'lmaydi. Shuning uchun molekulyar nasosni ishlatishdan avval muayyan darajada vakuum olish uchun mexanik nasos va boshqa oldingi pompani ochishni unutmang.

Vakuum o'lchami

Chiqindixonada vakuum darajasini (havo bosimi) real vaqtda tushunish uchun film tayyorlashda vakuum o'lchagich (vakuum o'lchagichi) kerak.

Vakuum darajasini o'lchash printsipiga ko'ra mutlaq vakuum o'lchagichga (muayyan makondagi bosim qiymatini to'g'ridan-to'g'ri aniqlash) va nisbiy vakuum o'lchagichga (birinchi bosim bilan bog'liq bo'lgan boshqa fizik miqdorlarni o'lchab, bosim qiymatini ). Vakuum o'lchagichni o'lchash oson bo'lgani uchun, ko'pincha kino qatlamining vakuum darajasini o'lchash uchun ishlatiladi.

Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, vakuum nasosining vakuumning ish talabiga javob beradigan qattiq talablari bor, shunga o'xshash turli vakuum darajalari o'lchash uchun turli vakuum o'lchagichlardan foydalanish kerak.

Pirani vakuum o'lchagichi kam vakuum o'lchash uchun ishlatiladi, bu termokuplli vakuum o'lchagichning takomillashtirilgan shakli hisoblanadi. ANJIR. 5 ish printsipi sxematik diagrammasi. Tubadagi ikki filaman mavjud. Filamanlarning ikkita guruhi energiya berilganda va isitiladi, filaman ustida issiqlik tarqalishi tezligi atrof-muhitdagi havo nozikligidagi farq tufayli ham farq qiladi. Shuning uchun, filamanning ikki guruhining qarshiligi harorat farqi tufayli turli xil bo'ladi va filamandan oqib chiqadigan oqim ham shunga ko'ra o'zgaradi. Yo'naltiruvchi uchida sobit havo bosimi tufayli mos yozuvlar qismidagi filaman harorati, qarshilik va oqim o'zgarmadi, shuning uchun o'lchov qilinadigan bo'shliqning vakuum darajasi taqqoslash yo'li bilan olinishi mumkin.

ANJIR. Pirani vakuum o'lchagichining ish printsipi 5 sxematik diagrammasi

Yuqori vakuum o'lchash maydoni porani va boshqa past vakuum o'lchagichlar bilan birgalikda ishlatilishi kerak bo'lgan ionizatsiya vakuum o'lchagichini qabul qiladi. Ionlashtiruvchi vakuum o'lchagichi asosan uch elektroddan iborat: katot (filament), anod va ion kollektor. Uning ish printsipi 6-rasmda ko'rsatilgan. Issiq katotdan chiqarilgan elektronlar gridga tezlashib, ularning yo'lidagi gazning ionlashtiruvchi va ionlashtiradigan molekulalarini hosil qiladi. Elektronlarni tezlashtirish va sekinlashtirish uchun o'zaro munosabatlarga kelganda, ular oxir-oqibat qutbani o'chirish orqali tuzoqqa tushadilar. Elektromagnit-reaksiya salınımında, gaz molekulalari doimiy ravishda iyonize qilinadi va gaz ionlari pastadir oqimi hosil qilish uchun ion yig'ish ustunlariga uchraydi. Statsionar katot emissiya oqimi va turg'un gaz turiga qarab, ion oqimining intensivligi faqatgina ionlashtirilgan gaz bosimiga bog'liq bo'ladi va cho'kindi xonadagi vakuum darajasini ion oqimining zichligi bilan o'zgartirishi mumkin.

ANJIR. Ionlashtiruvchi vakuum o'lchagich ish printsipining 6 sxematik diagrammasi

Ushbu maqolaning kiritilishi orqali biz vakuumning ta'rifi, turli birliklarni konversiyalash va vakuumni olish va o'lchash bo'yicha eng asosiy tushunchaga ega ekanimizga ishonamiz.