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第一章 真空技术和真空物理概述 1

1.1 真空的基本概念 1

1.1.1 度量单位 2

1.1.2 区域划分 2

1.2 超高真空技术的近代发展 8

1.2.1 超高真空泵 8

本书所用符号 9

1.2.2 超高真空容器 15

1.2.3 超高真空规 18

1.2.4 水平和方向 20

1.3 真空物理的范畴 29

第二章 稀薄气体分子的空间过程 35

2.1 气体分子运动论的理论要点 35

2.1.1 平衡态的基本结论 35

2.1.2 非平稳态的基本概念 39

2.2 粘滞性 42

2.2.1 较高压强的情况--内摩擦 42

2.2.2 较低压强的情况--外摩擦和自由分子粘滞性 48

2.2.3 中压强的情况--滑动现象 51

2.2.4 粘滞性在真空技术中的应用 52

2.3 气体热传导 61

2.3.1 较高压强的情况--气体热传导 62

2.3.2 较低压强的情况--自由分子热传导 69

2.3.3 中压强的情况--温度跃变 83

2.3.4 热传导在真空技术中的应用 89

2.4 扩散 95

2.4.1 自扩散 95

2.4.2 互扩散 97

2.4.3 气体扩散在真空技术中的应用 99

2.5.1 热扩散 104

2.5 热扩散和热流逸 104

2.5.2 热流逸(热迁移、热分子流) 108

2.5.3 辐射计效应和应用 110

第三章 复杂的分子运动论在真空技术中的应用和发展 118

3.1 理想气体模型的失效 118

3.1.1 实际气体和蒸汽 118

3.1.2 自由程与温度的关系 120

3.1.3 实际气体状态方程 124

3.2 余弦定律的偏离 136

3.2.1 漫反射和镜反射 136

3.2.2 热流逸现象的实验与理论的偏差 138

3.2.3 反常热迁移比在真空技术中的应用--适应泵 140

3.3 真空技术中的涨落 142

3.3.1 极高真空下密度的涨落 142

3.3.2 布朗运动及其在真空技术中的初步应用 145

3.4 关于统计规律 153

3.4.1 真空中的定向压强 154

3.4.2 深冷泵和吸气剂泵的抽速 159

3.4.3 玻尔兹曼积分微分方程 163

3.4.4 近代统计理论大意 169

第四章 真空状态下的气体流动 172

4.1 流动的基本概念 172

4.1.1 典型的真空系统 173

4.1.2 流动过程的基本物理量及其相互关系的电气模拟 174

4.1.3 流动的基本状态和判据 178

4.2 通过管和孔的粘滞流流导 183

4.2.1 各种截面长管和径向辐射流的流导 183

4.2.2 孔的流导 198

4.2.3 短管、弯管的流导 201

4.3 通过管和孔的分子流导 205

4.3.1 长管的流导 205

4.3.2 各种截头锥形管道 214

4.3.4 孔的流导 219

4.3.3 径向辐射流 219

4.3.5 短管的流导(一)--管孔串联的近似解 223

4.3.6 短管的流导(二)--圆截面的精确解 226

4.3.7 短管的流导(三)--其它截面 235

4.3.8 弯管的流导 240

4.3.9 各种气体之间的流导换算 241

4.3.10 综合系统的分子流 242

4.4 通过管和孔的粘滞-分子流导 248

4.4.1 粘滞流修正式 249

4.4.2 分子流修正式 251

4.4.3 非圆形截面 257

4.5 用蒙特卡罗法求分子流导 261

4.5.1 自由分子流的蒙特卡罗模拟 261

4.5.2 演算示例 263

4.5.3 各种计算结果 268

4.5.4 气体的壁面效应 274

4.5.5 在粘滞-分子流中的应用 278

4.6 非稳态流动 279

4.6.1 粘滞流 279

4.6.2 分子流 280

5.1 相变和化学变化的基本概念 288

第五章 真空中的相变和化学变化 288

5.1.1 相平衡和化学平衡--静力学问题 289

5.1.2 相变和化学变化的速率--动力学问题 292

5.1.3 相变和化学变化过程的热效应 292

5.2 蒸发 293

5.2.1 饱和蒸汽压 293

5.2.2 混合物的蒸汽压 297

5.2.3 分馏 310

5.2.4 蒸发和升华速率 314

5.2.5 扩散泵油的蒸汽压、热分解和分馏 322

5.3.1 化学平衡的质量作用定律 334

5.3 分解 334

5.3.2 化学反应的等温方程式 337

5.3.3 化学反应的等压方程式 338

5.3.4 金属化合物的分解和还原 342

5.4 残余气体的化学反应 345

5.4.1 在热表面上气体的反应 345

5.4.2 在电真空器件中残气之间的热化学平衡(一)--理论 350

5.4.3 在电真空器件中残气之间的热化学平衡(二)--应用 357

第六章 固体对气体的吸附作用 366

6.1 基本概念 366

6.1.1 吸附参量 367

6.1.2 物理吸附和化学吸附的区别 373

6.2 吸附力 376

6.2.1 物理吸附力 376

6.2.2 化学吸附力 381

6.2.3 位能曲线 384

6.3 吸附热 386

6.3.1 各种吸附热 386

6.3.2 吸附热与覆盖度的关系 388

6.4 吸附等温线 390

6.4.1 单分子层吸附的理论--亨利定律、朗缪尔等温式 390

6.4.2 可用于化学吸附的等温式--弗罗因德利胥等温式、焦姆金等温式 394

6.4.3 多分子层吸附的理论--BET等温式、二维凝聚、毛细孔凝结 399

6.4.4 物理吸附的位势理论--波拉尼位势理论、杜平宁等温式、霍布森理论 409

6.4.5 在真空技术中的物理吸附 423

6.5 化学吸附 426

6.5.1 概况 426

6.5.2 化学吸附的理论方法(一)--量子化学法 431

6.5.3 化学吸附的理论方法(二)--态密度法 438

6.5.4 化学吸附的理论方法(三)--二维结晶学 442

6.5.5 影响化学吸附的因素 446

6.6.1 表面 454

6.6 吸附的几何结构 454

6.6.2 吸附层 458

6.7吸附态 463

6.8 吸附动力学 468

6.8.1 吸附速率 468

6.8.2 脱附速率 475

6.8.3 净速率 485

第七章 荷能粒子与表面的相互作用 490

7.1 荷能粒子在真空技术中的实际意义 490

7.2.1 概况 496

7.2 荷能原子、离子与表面 496

7.2.2 背散射 501

7.2.3 溅射 505

7.2.4 俘获、再释与溅射脱附 512

7.2.5 激发 516

7.3 电子与表面 519

7.3.1 散射的概况 519

7.3.2 弹性反射 521

7.3.3 特征能量损失 522

7.3.4 芯能级激发和俄歇电子 524

7.3.5 二次电子发射 528

7.3.6 电子碰撞脱附 530

7.4 光子与表面 539

7.4.1 光电发射 539

7.4.2 光致脱附 545

7.5 强电场与表面 546

7.6 热表面的离子发射 549

第八章 气体在固体中的溶解和扩散 554

8.1 理论要点和实际意义 554

8.2 气体在固体中的溶解 556

8.2.1 影响溶解度的因素 556

8.2.2 溶解度的数据 562

8.3 扩散和渗透 567

8.3.1 扩散 569

8.3.2 平板壁的渗透 570

8.3.3 圆管壁的渗透 575

8.3.4 球形壁的渗透 576

8.3.5 各类材料的情况 577

8.4 出气 585

8.4.1 解溶 585

8.4.2 脱附 596

8.4.3 常温出气速率 597

8.4.4 高温出气 599