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1.1　何为真空1

1.2　真空度的表征及真空区域的划分1

1　绪论1

1.3　真空技术的历史回顾2

1.4　不同真空状态下的真空工艺技术3

1.5　真空技术的应用领域4

1.5.2 真空在电真空器件中的应用5

1.5.3 真空在冶金工业中的应用5

1.5.1 真空在输运、吸引、起吊及真空造型等设备中的应用5

1.5.4 真空在镀膜工业中的应用7

1.5.5 真空在食品包装及冷冻干燥工业中的应用8

1.5.6 真空在航天工业中的应用9

1.5.7 真空在加速器及受控核聚变中的应用10

1.5.8 真空在表面科学研究中的应用10

2　稀薄气体分子运动理论11

2.1　气体在平衡状态下的物理特性11

2.1.1 理想气体定律11

2.1.2 气体分子的速率分布13

2.1.3 气体分子平均碰撞频率和平均自由程14

2.1.4　气体分子与壁面的碰撞及漫反射16

2.2　气体的迁移过程17

2.2.1 气体中的迁移现象17

2.2.2　低压下气体的迁移20

2.3　蒸发和凝结26

2.3.1 蒸气及蒸气压26

2.3.2　蒸发率和凝结率26

3.1　吸附现象及吸附机理28

3.1.1 吸附现象28

3　吸附与脱附28

3.1.2 吸附机理29

3.2　吸附和脱附过程的描述31

3.2.1 吸附速率31

3.2.2 脱附速率32

3.2.3　吸附等温线33

3.3　溶解和渗透35

3.3.1 气体在固体中的溶解35

3.3.2 气体在固体中的扩散和渗透35

4.1.1 电子发射基础36

4.1 电子发射36

4　真空中的电现象36

4.1.2 热电子发射37

4.1.3　场致发射38

4.1.4 光电子发射38

4.1.5 二次电子发射39

4.2　气体放电42

4.2.1 气体放电中的粒子碰撞42

4.2.2 气体放电实验与特性44

4.2.3 汤生放电45

4.2.4　破裂电压与帕邢定律47

4.2.5 辉光放电48

4.2.6 弧光放电52

4.2.7　高频放电53

4.2.8　潘宁放电54

5　真空中的气体流动55

5.1　气体流动状态及其判别55

5.1.1 稀薄气体的流动状态55

5.1.2　流动状态的判别55

5.2.1 气体的流量56

5.2　气体的流量和管道流导56

5.2.2　管道的流导57

5.2.3 管路元件串联、并联的流导计算58

5.3　简单管道的流导计算58

5.3.1 黏滞流时管道的流导计算58

5.3.2　分子流时管道的流导计算66

5.3.3　黏滞-分子流时管道的流导计算80

6.1　真空泵的分类82

6.1.1 气体传输泵82

6　真空泵的分类和性能82

6.1.2　气体捕集泵83

6.2　真空泵性能的表示法83

6.3　真空泵的用途及使用范围85

6.3.1 真空泵的用途85

6.3.2 各种真空泵的使用范围85

6.4　真空泵的型号及规格表示法86

7　容积式真空泵89

7.1　液环真空泵89

7.1.1 液环泵的工作原理及特点89

7.1.2 液环泵的基本类型与结构90

7.1.3 液环泵的使用与注意事项91

7.2　往复式真空泵93

7.2.1 概述93

7.2.2　往复泵的结构和工作原理93

7.2.3　往复泵的主要性能参数94

7.2.4　往复泵设计中的几个问题98

7.3　油封机械泵101

7.3.1　旋片式油封真空泵101

7.3.2 滑阀式油封机械泵113

7.4.1 概述117

7.4　罗茨真空泵117

7.4.2 罗茨泵的工作原理及其结构特点118

7.4.3 罗茨泵主要参数的确定121

7.4.4　罗茨泵的转子型线128

7.4.5 罗茨泵主要尺寸的确定129

7.4.6 多级罗茨真空泵130

7.5　干式真空泵131

7.5.1　爪式真空泵131

7.5.2　涡旋式真空泵140

8.1.1 概述143

8　动量传递式真空泵143

8.1　分子真空泵143

8.1.2 牵引分子泵的抽气原理与结构特点144

8.1.3 多槽螺旋式牵引分子泵的设计原理147

8.1.4 涡轮分子泵的抽气原理及结构特点154

8.1.5　涡轮分子泵抽气性能的计算157

8.2　喷射真空泵164

8.2.1　概述164

8.2.2 水喷射泵164

8.2.3　水蒸气喷射泵167

8.3　油扩散泵177

8.3.1　工作原理178

8.3.2　扩散泵的结构178

8.3.3　扩散泵的性能180

8.3.4 扩散泵返油及减少返油的措施182

8.3.5　超高真空扩散泵183

8.4　油扩散喷射真空泵183

8.4.1 工作原理和结构特点183

8.4.2　抽气特性185

8.4.3 泵油及减少返油的措施187

9　气体捕集式真空泵189

9.1　低温泵189

9.1.1　概述189

9.1.2　低温抽气原理189

9.1.3　低温冷凝抽气的基本方程190

9.1.4　低温吸附抽气191

9.1.5　低温捕集抽气过程191

9.1.6　低温泵分类及基本结构192

9.1.7　低温泵的极限压力195

9.1.8　低温泵的抽速198

9.1.9　低温泵的其他参数200

9.2　溅射离子泵203

9.2.1　概述203

9.2.2　溅射离子泵基本结构和工作原理203

9.2.3 离子泵抽气过程中的Ar不稳定性205

9.2.4　泵的工作特性207

9.2.5 溅射离子泵的使用维护208

9.3　分子筛吸附泵208

9.3.1 分子筛的结构208

9.3.2　分子筛的抽气原理209

9.3.3　分子筛吸附泵的结构形式210

9.3.4　低温吸附泵的特性211

9.4　钛升华泵212

9.4.1　概述212

9.4.2　泵的工作原理与抽气性能212

9.4.3　钛升华器的结构214

9.5　电离升华泵215

9.5.1 电离升华泵的工作原理215

9.6　锆铝合金吸气泵216

9.5.2 电离器的结构216

9.6.1 锆铝吸气泵的结构及其抽气原理217

9.6.2　锆铝吸气泵的工作条件219

9.6.3 锆铝吸气泵的主要结构尺寸219

10　真空测量221

10.1　概述221

10.1.1 真空测量的研究对象221

10.1.2 真空度量值的单位221

10.1.3　真空计的分类及测量范围222

10.1.4 真空测量的特点及真空计的选用原则223

10.2.1 开式U形管真空计的测量原理224

10.2　液位式真空计224

10.2.2 闭式U形管真空计的测量原理225

10.3　压缩式真空计225

10.3.1 压缩式真空计的结构与原理225

10.3.2　压缩式真空计的测量刻度方法及灵敏度226

10.3.3　压缩式真空计的常用形式228

10.4　弹性变形真空计229

10.4.1 机械传动式弹性变形真空计229

10.4.2 电容式薄膜真空计230

10.5　热传导真空计232

10.5.1 热传导真空计的工作原理、测量范围及特点232

10.5.2 电阻真空计233

10.5.3　热偶真空计234

10.6　电离真空计236

10.6.1 热阴极电离真空计237

10.6.2　冷阴极电离真空计245

10.7.1　分压力测量或残余气体分析的过程及主要性能249

10.7　分压力真空计249

10.6.3　放射性电离真空计249

10.7.2 四极滤质器251

10.7.3　射频质谱计252

10.7.4 飞行时间质谱仪253

10.7.5　识谱技术253

10.8　真空计校准255

10.8.1 绝对真空计校准法255

10.8.3　动态流导法256

10.8.2　静态膨胀法256

10.8.4 副标准真空计校准257

10.9　真空测量技术257

10.9.1 气体种类对真空测量的影响257

10.9.2 温度对真空测量的影响258

10.9.3 规管安装位置和方法对真空测量的影响258

10.9.4　规管吸放气作用对真空测量的影响259

10.9.5 热表面与气体相互作用对真空测量的影响260

10.9.6　管规和裸规的差异260

11.1.1 真空检漏的目的及一些基本概念262

11.1.2　漏孔的判断方法262

11.1　概述262

11　真空检漏262

11.1.3　漏孔、漏率、最大允许漏率263

11.1.4 漏孔的气流特性265

11.2　检漏方法分类及对检漏方法的要求与选择266

11.2.1　压力检漏法266

11.2.2　真空检漏法267

11.2.3　背压检漏法267

11.3.1　静态升压法268

11.3　各种检漏方法268

11.2.4 对检漏方法的要求与选择268

11.3.2　气泡检漏法269

11.3.3　氨气检漏法271

11.3.4　真空计检漏法272

11.3.5 离子泵检漏法273

11.3.6　氢-钯检漏法274

11.3.7　荧光检漏法275

11.3.8　放射性同位素检漏法275

11.4　真空检漏仪器276

11.4.1 高频火花检漏仪276

11.3.9 慢性漏气的加速检测法276

11.4.2 卤素检漏仪278

11.4.3 气敏半导体检漏仪280

11.5　氦质谱检漏仪281

11.5.1 氦质谱检漏仪的工作原理281

11.5.2 氦质谱检漏仪的整体结构283

11.5.3 氦质谱检漏仪的灵敏度287

11.5.4　氦质谱检漏仪的检漏方法290

11.6　标准漏孔294

11.7　真空检漏工作的注意事项297

12.1　真空系统的形式300

12　真空系统的组成300

12.2　真空机组301

12.2.1　低真空抽气机组301

12.2.2 中真空抽气机组302

12.2.3　高真空抽气机组303

12.2.4　超高真空抽气机组304

12.3　典型真空系统304

12.3.1　粗真空系统304

12.3.2　低真空系统304

12.3.4　高真空系统305

12.3.5　超高真空系统305

12.3.3 中真空系统305

12.4　真空系统的基本操作规则307

13　真空系统元件及连接308

13.1　真空阀门308

13.1.1 真空阀的分类与型号308

13.1.2 真空阀门的工作形式309

13.1.3 阀门密封结构315

13.2.1　捕集器（阱）320

13.2　捕集器（阱）与除尘器320

13.2.2　除尘器326

13.3　真空继电器332

13.3.1 无触点式真空继电器332

13.3.2　触点式真空继电器333

13.4　可拆卸密封连接334

13.4.1 密封材料与密封结构334

13.4.2 密封圈密封力的计算341

13.4.3　真空法兰连接344

13.5.1　运动导入概述349

13.5.2　接触式动密封连接349

13.5　运动导入与动密封连接349

13.5.3 非接触式动密封连接357

13.5.4　柔性连接密封362

13.6　引入接口364

13.6.1 电的引入364

13.6.2　观察窗370

14　真空系统中常用材料和真空卫生372

14.1　真空材料的要求与分类372

14.1.1 材料的真空性能要求372

14.1.3　真空材料的分类374

14.1.2 真空材料的其他性能要求374

14.1.4　真空材料的选材原则375

14.2　金属及其合金材料376

14.2.1　铸件376

14.2.2　碳钢及不锈钢376

14.2.3　有色金属377

14.2.4　贵重金属379

14.2.5 软金属380

14.2.6　难熔金属380

14.2.7　汞（Hg）381

14.3.1　玻璃382

14.2.8　合金材料382

14.3　非金属材料382

14.3.2 陶瓷384

14.3.3　塑料386

14.3.4　炭（石墨）及炭纤维制品387

14.3.5　橡胶材料387

14.3.6　辅助密封材料389

14.3.7 吸气剂与吸附剂390

14.4.1 材料表面常见的污染形式392

14.4　真空卫生392

14.4.2　材料表面净化393

14.4.3　表面净化处理的基本方法393

14.4.4　放电清洗395

14.4.5 气体（氮气）冲洗396

14.4.6　非金属材料的清洗396

14.4.7　清洗的基本程序396

14.4.8 清洗程序及注意事项397

14.4.9　清洁零件的存放397

15.1.2　漏气流量的计算399

15.1.1 真空室内的总气体负荷399

15.1　气体负荷的计算399

15　真空系统的设计计算399

15.1.3　放气流量的计算400

15.1.4 渗透气体流量的计算400

15.1.5 工艺过程中真空室内产生的气体流量的计算401

15.1.6 大气压下的气体量402

15.2　抽气时间和压力的计算402

15.2.1 真空系统的抽气方程与有效抽速402

15.2.2 抽气时间的计算404

15.2.3　真空室压力计算408

15.3　真空泵的选择与匹配计算411

15.3.1 主泵的选择与计算411

15.3.2 前级真空泵（或预抽泵）的选择与计算413

15.3.3　预抽泵的选配415

15.3.4　维持泵和储气罐的设计计算415

15.4　真空系统的结构设计418

15.5　真空系统的安装调试与操作维护419

15.5.1 常用真空系统的安装调试419

15.5.2 常用真空系统的基本操作规则与日常维护420

参考文献422