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第一章 绪论 1

1.1 气体的特性 2

1.1.1 气体的简单经验定律 2

1.1.2 气体的可逆等温膨胀 5

1.1.3 气体向真空室的快速绝热膨胀 5

1.1.4 一摩尔理想气体的比热容 6

1.1.5 可逆绝热膨胀 12

1.1.6 气体在绝热膨胀过程中做的功 13

1.1.7 绝热膨胀过程对温度的影响 13

1.1.8 膨胀时熵的变化 13

1.2 真空区域的划分 14

第二章 气体分子运动论 18

2.1 气体分子运动论的基本假设 18

2.2 气体分子运动论积分 19

2.3 球坐标与立体角 21

2.3.1 球坐标 21

2.3.2 立体角 22

2.4 气体的压强与密度 23

2.5 气体分子的速度分布--麦克斯韦速度分布函数 29

2.6 麦克斯韦速度分布的某些特性 32

2.7 碰撞对分布函数f的影响 39

2.7.1 弹性碰撞引起的速度变化 39

2.7.2 碰撞对分布函数f的影响 41

2.7.3 分布函数f随时间t的变化率 44

2.8 气体分子的碰撞频率 46

2.8.1计算碰撞频率的简单模型 46

2.8.2 计算碰撞频率？ 47

2.8.3 计算以同一速度运动的分子束之间的碰撞频率 51

2.9 自由程长度 53

2.9.1 单一气体的平均自由程 53

2.9.2 混合气体的平均自由程 54

2.9.3 平均自由程与速度的关系 55

2.10 自由程长度的分布律 58

2.11 稀薄气体中的分子间作用力 60

2.12 分子散射现象 68

2.12.1 两分子之间的碰撞散射 68

2.12.2 广义的碰撞截面或散射截面 80

2.13 入射频率与余弦定律 85

2.14 入射频率(碰壁数)的某些应用 91

2.14.1 理想抽速的概念 91

2.14.2 蒸发率与饱和蒸气压 92

2.14.3 气体通过小孔的流动 93

2.14.4 热流逸现象 95

2.14.5 单分子形成时间 97

2.15 输运现象I(Kn<<1)--非平衡态过程 98

2.15.1 自扩散 98

2.15.2 互扩散 101

2.15.3 输运方程的统一形式 107

2.15.4 内摩擦现象 108

2.15.5 热传导现象 114

2.15.6 关于Kn<<1时输运现象的一般讨论 117

2.16 输运现象Ⅱ(Kn>1)--非平衡态过程 118

2.16.1 自由分子粘滞性 118

2.16.2 自由分子热传导 122

2.16.3 自由分子扩散现象--气体通过导管的流动 131

2.17 输运现象Ⅱ(Kn≈1)--非平衡态过程 137

2.17.1 压强下降对粘滞性的影响 137

2.17.2 气体压强对热传导的影响 138

第三章 扩散 144

3.1 扩散过程的基本定律 144

3.1.1 扩散方程 144

3.1.2 稳态扩散 147

3.1.3 非稳态扩散 149

3.1.4 瞬时源头的扩散问题 158

3.1.5 无规行走问题 160

3.1.6 无规行走与扩散的关系 165

3.1.7 气体通过薄膜的扩散 167

3.1.8 气体通过壁面有吸附作用的导管的扩散 170

3.2 表面扩散 175

第四章 非理想气体的状态方程与分子力 179

4.1 真实气体的状态方程 179

4.1.1 气体的临界点 181

4.1.2 半经验状态方程 185

4.1.3 对应状态定律 187

4.2 真实气体偏离理想气体定律的分子解释--范德瓦方程的推导 192

4.3 分子力的性质 第二维里系数的统计力学理论 193

4.3.1 分子间作用力的位函数 193

4.3.2 第二维里系数的统计力学理论 197

第五章 真空技术中的界面现象I 210

5.1 固体的基本概念 213

5.1.1 固体的结构及价键 213

5.1.2 固体内原子间作用力的影响 216

5.1.3 固体结合能与升华热的关系 220

5.2 液体的基本概念 226

5.2.1 表面张力 226

5.2.2 接触角与接触平衡 229

5.3 液-气界面现象 229

5.3.1 毛细管现象 229

5.3.2 液体的蒸气压 233

第六章 真空技术中的界面现象Ⅱ--气固界面现象 240

6.1 分子-表面的相互作用 240

6.1.1 物理吸附 240

6.1.2 化学吸附 248

6.1.3 吸附-脱附动力学 266

6.1.4 材料的热放气 315

6.1.5 材料的热吸气 356

6.1.6 气体通过真空室器壁的渗透 356

6.2 带电粒子与光致诱导脱附 370

6.2.1 电子轰击脱附(EID)或电子诱导脱附(ESD) 370

6.2.2 光致脱附 395

6.2.3 离子诱导脱附(ISD) 405

第七章 气体的流动I--经典处理 410

7.1 与电路的类比 410

7.2 关于导管内气流的一般讨论 411

7.3 各种流动状态的辨别式 412

7.4 气体通过小孔的流动 414

7.5 气体通过圆截面导管的流动 416

7.6 短管公式 418

7.7 广压强适用的圆截面导管的流导公式 422

7.8 任意形状截面直长管的流导 424

7.9 大孔修正 438

7.10 泵与导管连接后的抽速 439

7.11 真空系统内的压强分布 440

7.12 与电路进一步类比--电阻网络模拟法 445

第八章 气体的流动Ⅱ--传输几率法和蒙特卡罗法 455

8.1 奥特莱传输几率计算法 455

8.1.1 传输几率与流导的关系 456

8.1.2 奥特莱第一定律 457

8.1.3 圣特勒公式 460

8.1.4 奥特莱第二定律 465

8.1.5 奥特莱定律的应用举例 465

8.1.6 贝伦斯第一定律 467

8.1.7 贝伦斯第二定律 471

8.1.8 宾逊公式 472

8.1.9 黑菲尔公式 473

8.2 蒙特卡罗法的应用 486

8.2.1 戴维法 486

8.2.2 自由分子流和准自由分子流通过轴对称导管的行为 501

第九章 气体的流动Ⅲ--克劳辛方程和角系数(几何因子)法 507

9.1 克劳辛方程 507

9.1.1 圆截面直管 507

9.1.2 矩形截面小孔 515

9.2 角系数(几何因子)法--纳温法的扩展形式 519

9.3 关于气流问题的处理方法小结 527

第十章 真空量测和获得 528

10.1 真空中的无磁放电 528

10.1.1 真空中的火花放电 528

10.1.2 次级电子倍增放电 530

10.1.3 静电马鞍场电子振荡器 533

10.1.4 高频马鞍场电子振荡器 539

10.2 真空量测 540

10.2.1 高真空和超高真空量测的发展概况 540

10.2.2 静电马鞍场电离规 546

10.2.3 测量压强下限的开拓 553

10.2.4 超高真空规性能的比较与选择标准 560

10.2.5 中真空(高压强)量测的发展概况 562

10.2.6 高压强电离规 562

10.2.7 关于电离规的灵敏度 571

10.3 真空获得 576

10.3.1 概论 576

10.3.2 真空泵的分类 579

10.3.3 前级泵问题 580

10.3.4 辅助泵(升华泵、体效应泵) 591

10.3.5 主泵(封闭型泵、开放型泵) 608

10.3.6 泵间配合 676

习题 678

参考资料 694