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| 极高真空技术的应用 |
| 发布时间 ：2014-10-28 浏览：4828 次 |
运用极高真空技术 ，可能获得10 ^-IOPa以下的压力 ，在此环境中 ，气体分子非常稀薄，分子密度小于104个/cm3，分子平均自由程大于108ni ，气体分子的碰壁数减小到108/cm2.s 。 由于极高真空环境具有极低压力和极清洁的特性，它被虚用到许多科学和技术领域中去 。然而极高真空度不但很难获得和测量 ，而且制造成本和运行成本非常昂贵，使得该项技术的应用受到很大限制 ，目前仅应用在高新尖端技术领域中。 ①高能粒子加速器。高能粒子加速器一般采用分段同步加速的方法 。为了把粒子加速到很高能量，需要粒子在真空管道中不断做加速运动，粒子在真空管道中运动的路程愈长，被加速粒子所得到的能量愈高 。在正 、负质子 ，正 、负电子对撞加速器中 ，不同电荷的正 、负质子及电子沿相反方向在加速束流管道中做循环运动 。 为了增加正、负粒子对撞的反应概率 ，要求粒子束长时间的贮存积累，达到对撞时所需要的束流强度 。粒子长时间或长路程的在加速束流管道中作被加速运动时 ，如果和加速束流管道中的粒子和空间残余的气体分子发生碰撞 ，会减小束流强度 。 一般正 、负电子对撞机要求压力10^-8 -10 ^-9Pa ，正 、负质子对撞机加速器要求压力10^ - 10 Pa以下。我国北京高能物理所的正、负电子对撞加速器及兰州近代物理所的重离子加速器(冷却环)的束流管道的真空度到10^ -9Pa 。 欧洲联合核子研究中心(CDRN)建造的正、负质子定义贮存环加速器真空度优于10^-lOPa 。 ②分子束外延技术用来生长极纯半导体单品材料 。半导体晶体材料的光电性能对外来杂质分子极为敏感 。在单晶生长过程中 ，除材料本身要求纯度高外 ，在制造过程中，不要引入环境的杂质分子 ，因而要在极高真空环境下生长晶体。分子束外延设备中晶体生长室的压力在10 ^-9Pa 。当然压力更低些最好。 这样低的压力条件在地面很难实现。科学家又提出了利用太空清洁环境生长极纯材料的思想。 利用近地球轨道分子屏技术，可以实现10^ -llPa的极高真空环境。尊龙凯时人生就是搏提出的可变翼轨道分子屏的设计，可以在近地球轨道获得10^ -12Pa的轨道分子屏空间实验室 。 美国科学家利用航天飞机进行了5次空间GaAs晶体外延生长实验 ，就是应用轨道分子屏技术，取得了满意的结果 。 ③在航天技术领域也开始应用极高真空技术 。远离地球的深远宇宙太空处于极高真空状态 。该环境不断和航天器发生相互作用，产生一些地面环境不能发生的效应和问题 。 使航天器出现故障 ，降低航天器的可靠性。在极高真空中气体分子的碰壁数很小 。 航天器表面的气体不断放出 ，表面愈来愈清洁。几乎成为没有吸附气体分子的超清洁表面 。两个超清洁表面接触在一起 ，经过加压 ，在不加热的情况下可以发生粘着，焊接现象，叫做“冷焊” 。 对于活动部件来说，摩擦系数变大 ，甚至粘着 、焊* 。为消除此类机械故障 ，人们需要预先在地面进行模拟试验 ，采取防范措施 。 但由于极高真空度仅为10^-9Pa.尚不能真实地模拟宇宙深空环境。随着极高真空技术的发展 ，应用极高真空技术的领域将会不断地扩展。 东莞尊龙凯时人生就是搏真空专业提供超高真空系统和超低温设备升级改造 ，维修服务，欢迎来电咨询 ！ 推荐阅读 |
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