真空物理与技术及其在电子器件中的应用PDF电子书下载

目 录 1

绪论 1

第一章 真空技术的物理基础 3

§1.1 气体分子运动论的基本原理 3

1.1.1 概述 3

1.1.2 气体的压强 5

1.1.3 分压强与总压强——混合气体分压定律（道尔顿分压定律） 7

1.1.4 气体分子的速率分布——麦克斯韦分布律 8

1.1.5 平均自由程及自由程长度分布律 11

1.1.6 碰撞截面 19

1.1.7 碰撞于表面的分子数 22

1.1.8 分子从表面的反射——余弦定律（克努曾定律） 23

1.1.9 真空区域的划分 25

§1.2 电子在稀薄气体中的碰撞 25

1.2.1 漂移场与加速场 26

1.2.2 电子在加速场中的碰撞规律（一）——碰撞序分布律 27

1.2.3 电子在加速场中的碰撞规律（二）——碰撞次数分布律 30

1.2.4 应用举例 32

1.2.5 电子碰撞气体分子引起的电离 35

繁流现象 36

1.2.6 电子代分布律及电子繁流微观理论——“真空”中的电子 36

§1.3 气体中的输运现象 43

1.3.1 压强较高时的输运现象 44

1.3.2 压强较低时的输运现象 49

1.3.3 热流逸现象 55

1.3.4 热交换对压强的影响 58

§1.4 气体的流动 59

1.4.1 气体沿管道的粘滞性流动——泊稷叶（Poisetille）公式 60

1.4.2 气体沿管道的分子性流动——克努曾（Knudsen）公式 61

1.4.3 气体通过小孔的流动 63

1.4.4 流导与流阻 64

1.4.5 复杂截面管道的流导 66

1.4.6 短管的流导 67

§1.5 表面吸附 69

1.5.1 气－固界面 69

1.5.2 物理吸附与化学吸附 70

1.5.3 吸附速率 81

1.5.4 吸附的动力平衡与吸附量 93

1.5.5 共吸附和冷致捕集 103

§1.6 表面脱附 106

1.6.1 热脱附 106

1.6.2 电子诱导脱附 118

1.6.3 离子溅射脱附捕集离子的再释放 127

1.6.4 光致脱附 132

§1.7 气体在固体中的溶解和扩散 134

1.7.1 溶解 134

1.7.2 扩散和渗透 137

1.7.3 解溶 143

§1.8 真空中的相变过程和化学过程 151

1.8.1 相变和化学变化 151

1.8.2 蒸发 155

1.8.3 化学反应的基本规律 161

2.1.1 旋转机械真空泵的油蒸气返流 174

第二章 清洁真空的获得 174

§2.1 旋转机械真空泵的油蒸气返流 174

2.1.2 旋片式机械真空泵的小型化与仪器化 181

§2.2 扩散泵的油蒸气返流 182

2.2.1 扩散泵的性能和指标 183

2.2.2 油扩散泵的油蒸气返流 189

2.2.3 低压强下油蒸气沿导管的传输 193

2.2.4 减少返油的措施 195

§2.3 低温吸附泵 198

2.3.1 分子筛的吸气性质 198

2.3.2 吸附泵的结构 202

2.3.3 分子筛吸附的负载线 204

2.3.4 吸附泵的性能与指标 210

§2.4 钛升华泵 214

2.4.1 钛薄膜的吸附性能 215

2.4.2 钛升华泵的结构与使用 224

§2.5 钛升华离子泵与径向静电场式钛泵 231

2.5.1 钛升华离子泵 231

2.5.2 径向静电场式钛泵 237

§2.6 溅射离子泵 243

2.6.1 潘宁放电 243

2.6.2 溅射离子泵内的物理过程及对各种气体的排除机理 255

2.6.3 溅射离子泵的性能与计算 263

§2.7 涡轮分子泵 269

2.7.1 分子泵的类型 270

2.7.2 涡轮分子泵的理论 276

2.7.3 涡轮分子泵的性能 284

2.7.4 涡轮分子泵的使用 290

§2.8 低温冷凝泵 292

2.8.1 低温冷凝泵内的物理过程 293

2.8.2 冷凝泵的结构 310

§2.9 超高真空的获得 314

2.9.1 决定极限压强的因素 315

2.9.2 材料的选用及其处理 317

2.9.3 真空泵的选用 325

第三章 真空测量 336

§3.1 热传导真空计的工作原理 336

3.1.1 热传导真空计的测量范围 336

3.1.2 电阻真空计（皮喇尼真空计） 339

3.1.3 环境温度的影响及其补偿 344

3.1.4 压强测量上限的扩展 346

3.1.6 定温电阻计在离子器件中的应用 349

3.1.5 热传导真空计压强测量下限的扩展 349

3.1.7 热偶真空计 351

§3.2 薄膜真空规 355

§3.3 振膜真空规 360

3.3.1 振膜规的工作原理 361

3.3.2 振膜规的测试方法 362

§3.4 电离真空计 365

3.4.1 电离真空规的工作原理 365

3.4.2 传统型电离规 367

3.4.3 超高真空电离规 369

3.4.4 高压强电离规 378

3.4.5 冷阴极电离真空计 382

3.4.6 电离真空规工作中的几个问题 386

§3.5 真空计的校准 394

3.5.1 静态膨胀法 395

3.5.2 动态流导法 400

3.5.3 磁悬浮转子标准真空规 405

第四章 分压强测量和质谱分析 416

§4.1 质谱计的主要性能参数 417

§4.2 磁偏转质谱计 423

4.2.1 磁偏转质谱计的工作原理 423

4.2.2 磁偏转质谱计的分辨能力 426

4.2.3 小型磁偏转质谱计 429

§4.3 回旋质谱计 434

4.3.1 回旋质谱计的工作原理 434

4.3.2 回旋质谱计的离子运动方程及轨迹 437

4.3.3 回旋质谱计的主要性能参数 444

4.3.4 回旋质谱计的工作特性 451

4.3.5 回旋质谱计的其它结构形式 454

§4.4 四极质谱计 457

4.4.1 四极质谱计的工作原理 457

4.4.2 四极质谱计的质量歧视 475

4.4.3 四极质谱计的设计和结构 477

4.4.4 其它四极电场质谱计 485

§4.5 其它质谱计 487

4.5.1 射频质谱计 487

4.5.2 谐振感应质谱计 489

4.5.3 飞行时间质谱计 491

§4.6 质谱计性能讨论 496

§4.7 质谱分析技术 504

4.7.1 识谱方法 504

4.7.2 气体引入装置 517

4.7.3分析系统 521

§4.8 质谱计在电真空技术中的应用 529

第五章 真空检漏 540

§5.1 检漏基础 540

5.1.1 漏气的判断和漏孔的表示方法 540

5.1.2 漏孔的气流特性 543

5.1.3 标准漏孔及其漏率的测量 546

5.1.4 检漏方法的基本原理 557

5.1.5 检漏方法的选择 573

5.1.6 虚漏、漏孔堵塞和补漏剂 577

§5.2 质谱检漏仪 580

5.2.1 质谱检漏仪的工作原理 580

5.2.2 质谱检漏仪的结构 585

5.2.3 示漏气体的选择 589

5.2.4 最小可检漏率及最小可检浓度 590

5.2.5 反应时间和清除时间 592

5.2.6 提高质谱检漏仪检漏效果的方法 594

5.2.7 反流氦质谱检漏仪 596

5.2.8 氦质谱检漏仪的使用和维护 597

§5.3 电真空器件零部件的检漏 599

5.3.1 利用气体放电进行检漏 600

5.3.2 利用显色检漏法确定漏孔的位置 602

5.3.3 零部件的质谱检漏法 604

5.4.1 利用电离规检漏 610

§5.4 电真空器件在排气台上的检漏 610

5.4.2 双真空检漏 615

5.4.3 溅射离子泵检漏 617

5.4.4 残余气体分析器检漏 622

5.4.5 利用电真空器件的阴极检漏 622

§5.5 密封电真空器件的无损检漏 623

5.5.1 荧光检漏法 623

5.5.2 氪85同位素检漏法 624

5.5.3 慢性漏气的加速检测 625

附表 637