隨著(zhù)科技的,大家對真空,真空技術(shù),真空泵這個(gè)詞都有了一定的了解。
在給定的空間內低于一個(gè)大氣壓的氣體狀態(tài)稱(chēng)之為真空狀態(tài)。這種特定的真空狀態(tài)與大氣狀態(tài)相比較,主要有兩個(gè)基本特點(diǎn):首先,處于真空狀態(tài)的真空容器要受到大氣壓強的作用;其次,真空狀態(tài)下氣體的分子密度小于大氣狀態(tài)下的氣體分子密度,因此,分子之間以及分子與固體表面(如器壁)之間碰撞的幾率相對減小。
那到底哪些地方哪些領(lǐng)域用到了真空技術(shù)呢。
下面我們來(lái)大概的談?wù)?br />
現代社會(huì )每個(gè)人都在享受著(zhù)真空技術(shù)給我們帶來(lái)的便利。例如:暖壺能保溫的秘訣就在于瓶壁內有真空的空間,減少了熱傳導,以保持壺內溫度;熒光燈、街燈、汽車(chē)照明燈的內部也是真空狀態(tài),否則就無(wú)法發(fā)光。電視、電腦顯示器等也離不開(kāi)真空。眼鏡和攝像機、照相機鏡頭為了提高光的透過(guò)率,表面所鍍的光學(xué)薄膜也是應用了真空技術(shù)。
半導體產(chǎn)業(yè)離不開(kāi)真空技術(shù)。生產(chǎn)半導體元件:(1)要在硅片上摻入相應的其他元素;(2)在生產(chǎn)集成電路時(shí)要形成復雜的金屬薄膜和絕緣膜;(3)要進(jìn)行表面的刻蝕處理等復雜的工序。如果生產(chǎn)過(guò)程中的真空度不夠,表面上沾了灰塵或油滴之后會(huì )出現嚴重的后果。集成電路中細線(xiàn)的寬度是吸煙時(shí)吐出的煙霧顆粒直徑的1/3,是一;覊m直徑的近萬(wàn)分之一。對集成電路而言,哪怕落有一顆煙霧的顆粒,就好像大路上停了一架大型飛機一樣,使電子無(wú)法通過(guò)或造成短路。
新材料開(kāi)發(fā)離不開(kāi)真空。以分子束外延為代表的薄膜生長(cháng)技術(shù)是新材料開(kāi)發(fā)的重要手段,薄膜材料放到蒸發(fā)源中之后被蒸發(fā)或升華,在超高真空環(huán)境中,薄膜材料的原子或分子可以長(cháng)距離飛行,到達襯底成膜;而且由于殘留氣體少,襯底表面形成的薄膜純度高。
表面科學(xué)領(lǐng)域對真空度的要求極高。在極高真空的環(huán)境下,通過(guò)高溫退火或結合離子濺射而獲得物質(zhì)的清潔表面,這時(shí)的表面沒(méi)有吸附任何其他的分子或原子。利用掃描隧道電子顯微鏡等尖端的表面分析實(shí)驗手段,可以看到物質(zhì)表面的原子排列和電子狀態(tài)。
物理學(xué)中最尖端的粒子加速器,是大規模真空技術(shù)的組合。電子(或其他帶電粒子)要被加速到接近光速,如果電子儲存環(huán)中不是超高真空狀態(tài),則電子會(huì )和其中的分子或原子碰撞,從而迅速衰減。另外,核聚變反應要達到上億度的高溫,極高真空環(huán)境是系統工作的基本前提。
軍工、宇宙開(kāi)發(fā)方面也離不開(kāi)真空。隱形飛機或潛艇,要最大限度地吸收雷達波,以達到不被發(fā)現的目的。涂在飛機或潛艇上的吸收雷達波材料,就是活用真空技術(shù)而獲得的納米顆粒。宇宙開(kāi)發(fā)更離不開(kāi)真空,因為宇宙本身就處于超高真空狀態(tài)。宇宙飛船使用的材料、對接技術(shù),以及宇航員的太空服,處處都是真空技術(shù)的結晶。
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