技術(shù)中心 Technology
| 極高真空技術(shù)的應用 |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-10-28 瀏覽：4869 次 |
運用極高真空技術(shù)，可能獲得10 ^-IOPa以下的壓力，在此環(huán)境中，氣體分子非常稀薄，分子密度小于104個(gè)/cm3，分子平均自由程大于108ni，氣體分子的碰壁數減小到108/cm2.s。 由于極高真空環(huán)境具有極低壓力和極清潔的特性，它被虛用到許多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域中去。然而極高真空度不但很難獲得和測量，而且制造成本和運行成本非常昂貴，使得該項技術(shù)的應用受到很大限制，目前僅應用在高新尖端技術(shù)領(lǐng)域中。 ?、俑吣芰Ｗ蛹铀倨?。高能粒子加速器一般采用分段同步加速的方法。為了把粒子加速到很高能量，需要粒子在真空管道中不斷做加速運動(dòng)，粒子在真空管道中運動(dòng)的路程愈長(cháng)，被加速粒子所得到的能量愈高。在正、負質(zhì)子，正、負電子對撞加速器中，不同電荷的正、負質(zhì)子及電子沿相反方向在加速束流管道中做循環(huán)運動(dòng)。 為了增加正、負粒子對撞的反應概率，要求粒子束長(cháng)時(shí)間的貯存積累，達到對撞時(shí)所需要的束流強度。粒子長(cháng)時(shí)間或長(cháng)路程的在加速束流管道中作被加速運動(dòng)時(shí)，如果和加速束流管道中的粒子和空間殘余的氣體分子發(fā)生碰撞，會(huì )減小束流強度。 一般正、負電子對撞機要求壓力10^-8 -10 ^-9Pa，正、負質(zhì)子對撞機加速器要求壓力10^ - 10 Pa以下。我國北京高能物理所的正、負電子對撞加速器及蘭州近代物理所的重離子加速器(冷卻環(huán))的束流管道的真空度到10^ -9Pa。 歐洲聯(lián)合核子研究中心(CDRN)建造的正、負質(zhì)子定義貯存環(huán)加速器真空度優(yōu)于10^-lOPa。 ?、诜肿邮庋蛹夹g(shù)用來(lái)生長(cháng)極純半導體單品材料。半導體晶體材料的光電性能對外來(lái)雜質(zhì)分子極為敏感。在單晶生長(cháng)過(guò)程中，除材料本身要求純度高外，在制造過(guò)程中，不要引入環(huán)境的雜質(zhì)分子，因而要在極高真空環(huán)境下生長(cháng)晶體。分子束外延設備中晶體生長(cháng)室的壓力在10 ^-9Pa。當然壓力更低些最好。 這樣低的壓力條件在地面很難實(shí)現?？茖W(xué)家又提出了利用太空清潔環(huán)境生長(cháng)極純材料的思想。 利用近地球軌道分子屏技術(shù)，可以實(shí)現10^ -llPa的極高真空環(huán)境。我們提出的可變翼軌道分子屏的設計，可以在近地球軌道獲得10^ -12Pa的軌道分子屏空間實(shí)驗室。 美國科學(xué)家利用航天飛機進(jìn)行了5次空間GaAs晶體外延生長(cháng)實(shí)驗，就是應用軌道分子屏技術(shù)，取得了滿(mǎn)意的結果。 ?、墼诤教旒夹g(shù)領(lǐng)域也開(kāi)始應用極高真空技術(shù)。遠離地球的深遠宇宙太空處于極高真空狀態(tài)。該環(huán)境不斷和航天器發(fā)生相互作用，產(chǎn)生一些地面環(huán)境不能發(fā)生的效應和問(wèn)題。 使航天器出現故障，降低航天器的可靠性。在極高真空中氣體分子的碰壁數很小。 航天器表面的氣體不斷放出，表面愈來(lái)愈清潔。幾乎成為沒(méi)有吸附氣體分子的超清潔表面。兩個(gè)超清潔表面接觸在一起，經(jīng)過(guò)加壓，在不加熱的情況下可以發(fā)生粘著(zhù)，焊接現象，叫做“冷焊”。 對于活動(dòng)部件來(lái)說(shuō)，摩擦系數變大，甚至粘著(zhù)、焊*。為消除此類(lèi)機械故障，人們需要預先在地面進(jìn)行模擬試驗，采取防范措施。 但由于極高真空度僅為10^-9Pa.尚不能真實(shí)地模擬宇宙深空環(huán)境。隨著(zhù)極高真空技術(shù)的發(fā)展，應用極高真空技術(shù)的領(lǐng)域將會(huì )不斷地擴展。 東莞愛(ài)加真空專(zhuān)業(yè)提供超高真空系統和超低溫設備升級改造，維修服務(wù)，歡迎來(lái)電咨詢(xún)！ 推薦閱讀 |
  |
