Inite komen pouultra-wo vakyòm
1. Milibar (mbar) se inite presyon lè a, 1000 mbar=1 bar=1 * 105 Pa;
2. Torr soti nan kolòn mèki milimèt (mmHg) nan eksperyans Torricelli, ak 760 Torr=1 atm;
3. Pa soti nan Sistèm Inite Entènasyonal (SI), kote 1 Pa egal 1 N/m2;
Remak: Pa se inite ki sòti nan Sistèm Inite Entènasyonal la, se pa inite debaz la.
Remak: 1 bar se entèdi defini kòm 105 Pa, ak 1 atm se entèdi defini kòm 101325 Pa. De yo jeneralman konsidere kòm konsistan nan itilizasyon pratik, men yo gen definisyon diferan.
Remak: Nan itilizasyon pratik, akòz valè ki sanble Torr ak mbar, yo jeneralman konsidere kòm ekivalan lè presizyon pa obligatwa.
Remak: Kilogram (kg/cm2) yo souvan itilize kòm yon inite presyon nan jeni, ak yon valè tou pre 105 Pa.
Definisyon vakyòm ultra-segondè
1. Ultra wo vakyòm (UHV), jeneralman defini kòm 10-7-10-12 mbar;
2. High vacuum (HV), generally defined as>10-7 mbar;
3. Ekstrèm vakyòm segondè (XHV), jeneralman defini kòm<10-12 mbar.
Karakteristik vakyòm ultra-segondè
Segondè pwòpte se rezon fondamantal poukisa analiz sifas mande pou vakyòm ultra-segondè. Fizik sifas souvan etidye fenomèn fizik plizyè kouch atomik sou sifas la. Se poutèt sa, menm anba kondisyon vakyòm, adsorption nan molekil gaz sou sifas echantiyon an ka siyifikativman afekte rezilta eksperimantal yo. Nou souvan itilize 'tout lavi' pou dekri tan li pran pou yon sifas echantiyon netwaye ak rezilta eksperimantal yo afekte pa kontaminasyon. Akòz diferan kapasite adsorption nan molekil gaz, gen diferans enpòtan nan lavi echantiyon nan mitan echantiyon diferan. Menm pou echantiyon an menm, eksperyans diferan pral gen definisyon konplètman diferan nan lavi echantiyon. Anjeneral pale, lavi a nan eta sifas yo pi kout pase sa yo ki nan eta kò yo.
Nan syans sifas yo, yo itilize L (Langmuir) pou defini ekspoze yon sifas echantiyon, kote 1 L=10-6 Torr * s. Nou ka wè ke ekspoze echantiyon an se envès pwopòsyonèl ak presyon lè a. Se konsa, yo nan lòd yo amelyore lavi a nan echantiyon an, nou souvan eseye ogmante degre nan vakyòm nan sistèm nan otank posib.
Si yo kalkile baze sou molekil N2 nan tanperati chanm, lè nou konsidere ke tout molekil sou sifas kolizyon an adsorbed, yon kouch molekil pral adsorbed sou sifas echantiyon an nan 3 segonn anba kondisyon vakyòm nan 10-6 Torr. Nan pwopagann syans popilè, nou souvan dekri enpòtans vakyòm lè nou itilize 10-6 Torr ki koresponn ak tan kouvèti monokouch 1 s. Tèm sa a se byen vivan epi fasil pou konprann, men elèv ki angaje nan rechèch sifas pa dwe itilize li kòm yon baz pou rechèch syantifik.
Mwayèn estatistik distans ant de kolizyon adjasan chak molekil gaz yo rele chemen an mwayèn gratis molekil la. Gwosè chemen an mwayèn gratis nan molekil gen rapò ak kalite, dansite, ak vitès nan molekil nan vakyòm. Nan tanperati chanm, lè nou konsidere N2, chemen an mwayèn lib nan molekil gaz se envès pwopòsyonèl ak presyon gaz la: nan presyon atmosferik (105 Pa), chemen an mwayèn gratis se 59 nm, ak nan 10-7 Pa, chemen an mwayèn gratis. se jiska 59 km. Baze sou paramèt sa a, nou ka estime minimòm vakyòm ki nesesè pou kwasans magnetron sputtering.
Chemen an mwayèn gratis nan elektwon refere a mwayèn estatistik distans la vwayaje ant de kolizyon youn apre lòt nan elektwon ak molekil gaz (inyore kolizyon ant elektwon). Paramèt sa a sitou aplike nan sistèm eksperimantal spectre enèji fotoelektrik la.
Anba kondisyon vakyòm ultra-segondè, konveksyon tèmik jeneralman inyore, ak radyasyon tèmik ak kondiksyon yo sitou konsidere.Sistèm tanperati ki ba(likid elyòm, likid nitwojèn) sitou konsidere anpeche transfè chalè ekstèn. Pou sistèm ki itilize nitwojèn likid, kondiksyon chalè se sous prensipal chalè; Pou sistèm ki itilize elyòm likid, radyasyon tèmik ekstèn pa ka inyore, epi yo ta dwe peye atansyon espesyal lè w ap desine sistèm lan. Sistèm tanperati ki wo yo bezwen konsidere monte tanperati materyèl la ak lage gaz ki te koze pa radyasyon tèmik ki te pwodwi pa chofaj filaman an. Kondiksyon chalè nan tanperati ki wo sitou afekte mezi tanperati thermocouples. Anplis de sa, radyasyon an tèmik ki te pwodwi pa materyèl nan tèt li apre yo te chofe nan yon tanperati ki pi wo pa ka inyore.
Jaden aplikasyon ultra-segondè vakyòm
Domèn aplikasyon ultra-wo vakyòm trè vaste, epi isit la nou lis plizyè ki pi pre relasyon ak rechèch fizik sifas yo,ki gen ladan magnetron sputtering, depozisyon lazè batman kè, epitaksi gwo bout bwa molekilè, analiz sifas yo, epi akseleratè patikil.
Teknoloji vakyòm ultra segondè lajman ki itilize nan domèn epitaksi molekilè ak analiz sifas, ak divès kalite ekipman epitaksi molekilè, spèktroskopi fotoelektron, mikwoskospi tinèl optik, ak lòt sistèm karakterizasyon preparasyon travay nan seri sa a. Akòz lefèt ke sistèm vakyòm souvan konte pou yon pwopòsyon enpòtan nan depans konstriksyon sistèm, ki jan yo chwazi seri ponp apwopriye a epi byen vit jwenn pi bon degre vakyòm posib atravè mwayen apwopriye se yon pwoblèm komen ki pwoblèm jaden ki gen rapò.
Akseleratè patikil yo gen kondisyon ki pi sevè pou vakyòm, men akòz pri a segondè sistèm jeneral, la inite ponp vakyòmse pa eleman prensipal la nan pri a. Anjeneral, pi bon ponp vakyòm yo configuré otank posib. Anplis de sa, jeneralman pa gen okenn sous polisyon nan chanm akseleratè a, ak degre vakyòm anjeneral rive nan yon seri vakyòm trè wo.
Magnetron sputtering jenere siyifikatif polisyon pandan pwosesis evaporasyon an akòz pwoblèm mekanis, epi anjeneral pa pouswiv nivo vakyòm patikilyèman wo.Inite ponp molekilèyo jeneralman ase pou satisfè kondisyon itilizasyon yo. Nan dènye ane yo, ak avansman kontinyèl nan teknoloji ak plis devlopman nan bezwen rechèch, degre nan vakyòm nan sistèm magnetron sputtering yo te kontinyèlman amelyore, ak ultra-wo vakyòm ki gen rapò teknoloji yo tou toujou ap antre nan jaden sa a.
Nan tan lontan an, demann lan pou degre vakyòm nan teknoloji depozisyon lazè batman (PLD) te ant epitaksi molekilè gwo bout bwa ak magnetron sputtering. Nan dènye ane yo, akòz entegrasyon gradyèl ak teknoloji epitaksi molekilè (MBE), egzijans pou degre vakyòm tou te toujou ap ogmante. Lazè molekilè epitaksi (LMBE) se yon teknoloji vakyòm ultra-wo ki enkòpore MBE nan PLD.
