真空技術(shù)及應(yīng)用系列講座1真空科學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用.

1、真空技術(shù)及應(yīng)用系列講座 第一講：真空科學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用 李云奇(東北大學(xué)一、真空科學(xué)發(fā)展的歷史回顧人們或許是受翻譯國外書刊的影響，通常在回顧真空科學(xué)發(fā)展史時(shí)，常常誤認(rèn) 為1643年托里析利的壓力實(shí)驗(yàn)和1650年葛利克發(fā)明抽氣機(jī)是對真空這一現(xiàn)象的最 早發(fā)現(xiàn)，其實(shí)早在公元前六世紀(jì)我國在冶鐵技術(shù)中即采用了風(fēng)箱鼓風(fēng)法，那時(shí)稱風(fēng) 箱為鞘鞠戰(zhàn)國時(shí)期 老子道德經(jīng)”一書說 鞠鞠”是虜而不屈、動而愈出”，這是 利用真空吸氣原理的有記載的描述。而歐州到十六世紀(jì)才發(fā)明這種設(shè)備。中國晉朝 煉丹家和醫(yī)生葛洪(公元218316年在 肘后備急方”中所介紹的利用氣體的熱脹 冷縮、創(chuàng)造的 拔火罐”醫(yī)療法、正是真空技術(shù)在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用

2、的具體例證。因?yàn)榘l(fā)生 在火罐里的現(xiàn)象正是一個(gè)獲得真空和應(yīng)用真空的完好過程。這種獲得真空的方法比 托里析利用水銀趕走玻璃管中的大氣而獲得的真空方法還要高明。因?yàn)樵诠迌?nèi)燃紙 加熱大氣、不但能趕走罐內(nèi)的部分大氣，而且還可以把罐中的氧氣燒掉、這至少可 以使罐中產(chǎn)生五分之四個(gè)大氣壓力的真空。即相當(dāng)于在罐中獲得6 M04Pa的低壓。至于葛利克的抽氣機(jī)與我國古代所采用的風(fēng)箱抽氣比較，在抽氣原理上是相同 的。不過在我國 天工開物”一書中記載的利用 風(fēng)箱鼓風(fēng)煉鐵”要比葛利克抽出他的 金屬半球”中的氣體，在時(shí)間上至少早幾百年，因此在我們回顧真空科學(xué)發(fā)展歷程 時(shí)，是不應(yīng)當(dāng)忘記我們的祖先、對人類在早期發(fā)展真空技術(shù)所做

3、出的貢獻(xiàn)。二、真空及其應(yīng)用1、真空的含義及特點(diǎn)在真空科學(xué)中，真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀 態(tài)。人們通常把這種稀薄的氣體狀態(tài)稱為真空狀況。這種特定的真空狀態(tài)與人類賴 以生存的大氣在狀態(tài)相比較，主要有如下幾個(gè)基本特點(diǎn)：(1 )真空狀態(tài)下的氣體壓力低于一個(gè)大氣壓，因此，處于地球表面上的各種 真空容器中，必將受到大氣壓力的作用，其壓強(qiáng)差的大小由容器內(nèi)外的壓差值而 定。由于作用在地球表面上的一個(gè)大氣壓約為 10135N/m2,因此當(dāng)容器內(nèi)壓力很 小時(shí)，則容器所承受的大氣壓1所示。力可達(dá)到一個(gè)大氣壓。不同壓強(qiáng)下單位面積上的作用力，如表(2 )真空狀態(tài)下由于氣體稀薄，單位體積內(nèi)的氣體

4、分子數(shù)，即氣體的分子密 度小于大氣壓力的氣體分子密度。因此，分子之間、分子與其他質(zhì)點(diǎn)(如電子、離 子等)之間以及分子與各種表面(如器壁)之間相互碰撞次數(shù)相對減少，使氣體的 分子自由程增大。表2給出了常溫下大氣分子平均自由程與大氣壓力的關(guān)系。表1不同壓力下單位面積上的作用力壓力(Pa)作用力(ke/ejn: >壓力(Pa.)一 作用力M/m.)ID1L O3J2S巧 X io3氏19：5存 X 10"5 X 1016. 79755 X 10-i1 X 10JL 35951 X KT23 X 10'4407853 X 10-i5 X IO26.X 10-51 X 10lL

5、35951 X 工O'.1 xL 35951 X 10 J表2常溫下大氣分子平均自由程與大氣壓力的關(guān)系5 X 1016. 79755 X IQ 11 X 10JL 35951 X 10-23 X 10'4407853 X IC-15 X IO26. ：9：55 X 10-31 X IO114 35951 X lb.1 X 10上L 35951 X 工大氣樂力(Pa)平均門由程()大氣壓力(Pa)平均自由程(5)10s6. 5 X 10"*1 x io15 X 10s(3真空狀態(tài)下由于分子密度的減小，因此做為組成大氣組分的氧、氫等氣體 含量(也包括水分的含量 也將相對減

6、少。表3給出了標(biāo)準(zhǔn)大氣的成份表1標(biāo)準(zhǔn)大氣的成分5 X 10'S+ 79755 X工x W1, J5951 X g"3 X W1i.oresj)L0l9 X HC. 79755 x IO-11 X 10'1 X jtf1.鄰弼 1 " IO'1大*taJj中均"由林1«) nkJ l 卜L. iPa>坳門由程&)10f1 X io-15 X WID15 X 10-11 X KT15 x l(pI101S M IO'11 X Itf*5 x d1 x5 X 10'1 x 1(r5 X 10 1(5)比空狀

7、態(tài)下由于分子密度的減小,因此做為粗成火氣組分的氧、疆等氣體含餐 (電包牯 水分的含量)也將相對減少 我3蛤出了標(biāo)準(zhǔn)大氣的成份上表I標(biāo)準(zhǔn)大氣的成分分分r電容和仃分比更量門什比分££ £帕2M1T.O04；£ 5205找iQ* C 輒)31/998830.91823.112159.20At aO現(xiàn)9816 934L溺7.10 Cth 二雙北碇1 LOOKSJ. 11 * 時(shí)4.S X 1(2.4 X 10 *原J3ch 1B3L B2 > 10',1.3 X 10-1k 1 x itf*He 1 貫J，00315 - 21 x IQ-«

8、;h9 X Wk Q > IQ1*表示隨時(shí)間、地點(diǎn)而變化的值真空的這些特點(diǎn)、已被人們在豐富的生產(chǎn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)中加以利用，這一點(diǎn)我們 將在下節(jié)中詳述。2、不同真空狀態(tài)下的真空工藝技術(shù)隨著氣態(tài)空間中氣體分子 密度的減小，氣體的物理性質(zhì)發(fā)生了明顯的變化， 人們就是基于氣體性質(zhì)的這一變化，在不同的 真空狀態(tài)下、應(yīng)用各種不同的真空 工藝、達(dá)到為生產(chǎn)及科學(xué)研究服務(wù)的目的 。目前，可以說，從每平方厘米表面 上有上百個(gè)電子元件的超大規(guī)模集成 電路的制造，到幾公里長的大型加 速器的運(yùn) 轉(zhuǎn)，從民用裝飾品的生產(chǎn)到受控核聚變、人造衛(wèi) 星、航天飛機(jī)的問世，都與真空 工藝技術(shù)密切相關(guān)。不同真空狀態(tài)下所引發(fā)出來的各種真

9、空工藝技術(shù)的應(yīng)用概況 如表4所小。表4不同真空狀態(tài)下各種真空工藝技術(shù)的應(yīng)用概況"T3tS3"一肘麗 中»* M巾上日 Tmi )*PWUt與取 呢HH*號fHmfcn 也此,，l£F琳陸 ,至RKtl的量 4.，-r相好修胃翱*？與3曲母Jjt，彳房Stg/ 打班治力*用齒量篇 5TM.力學(xué)也用J. 42力杵*航范像一 mu 曲1*號餐III上品中,也旗丁、*個(gè)翱I離中成“*，L曹守嬉,K ，交座4.值工空w" HzMM14 通肛1KKk間號fHiF” ni 件除鼠酢利帽，枝fir孑雀版0通T理上累如事. 冊|修1"障修，” 眸.前*

10、妁*/富現(xiàn)千MH第噌卬目母»&必丫 力也皆魁 匕定用事史立1L*和童的鼻中津依卡，氣.M： 利心及:qPfL北知IIWi* 中陸M柱科景1 .甘慝竄科野.成曼鵬悌牝#lit5. HT凈蘇.中1 %» R譽(yù)色鼻寸亳氣也幅r*c*. 3 " To J片颯時(shí)14* h.*小電兩*«眸仔于算曜小新唱中糖牙:f*小; rrw第3*期，眸 特HMtgH叫； 科醇六十|真空白£堂比«¥ '*口干產(chǎn)L片i2以.苒*印。*帖睢M姆了，等味卻UMf ,：科臂H滴口中!也懾由加工 例阿曲曹1!1霸憎制16H 的事石行*1 ,單陟杓

11、中瑞十瓦I.即的尻中低挖和H怦制工；L島陰命福事跳總理材村蟲*出*的 依/*L 中MRtA. K 制通篇塾曲 國m代 電十1：的電秀it w Hr.電f總 th 41 f4j*,電子劭子儀*唱子子悔.I t附域.用帕卜/如邑0、£酒”.個(gè) 珀豺富儀.中F管一 T林溫電器的制建18,比她斗'.電；3“，M 一屏續(xù).4i fto用周也中KT=，理/IQ Km>t Tftll *氣用為i者吱it 低勾器那軾搏內(nèi) 次堆糖修購修盤 曲M或吊ef久 的畔增限;而中前中只6 M科Q蕾鼠千 幾乎理由KttXi 子或號介的存4 -上限氣體價(jià)F那厘票 低，在土毋懵樹山.假版柜礙單一書子出

12、時(shí)用假忙的蹤巴才說 里加斯理4聶?quán)セ瘜W(xué) 的明允1可撲然植蟹室的邱生l引同圾羽算什沌曲kii；,3 .史立沖再發(fā)由此學(xué)的好£.I.字靛中間杯電的收想：s. K吊肉川城F洪嘉的壇州:L也片抨我馬脾度此僮第飆力真空科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域真空科學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，目前已經(jīng)滲透到車輛、土木建筑工程、機(jī)械、包 裝、環(huán)境保護(hù)、醫(yī)藥及醫(yī)療器械、石油、化工、食品、光學(xué)、電氣、電子、原子 能、半導(dǎo)體、航空航天、低溫、專用機(jī)械、紡織、造紙、農(nóng)業(yè)以及民用工業(yè)等工業(yè) 部門和科學(xué)研究工作中?，F(xiàn)就其主要的幾個(gè)部門簡述如下：1 .真空在輸運(yùn)、吸引、起吊及真空造型等設(shè)備中的應(yīng)用真空輸運(yùn)、吸引及起吊設(shè)備、都是利用真空與大氣間存在

13、壓力差所產(chǎn)生的力來 做功的。由于這種機(jī)械能存在著壓強(qiáng)處處均勻的特點(diǎn)，因此可絕對密接地施加到任 何形狀的平面上。目前、這些真空設(shè)備大多用在吸魚、糧食、面粉、煤粉、煙草、 水泥、泥漿、紙漿、粉狀礦物粉狀化工產(chǎn)品，水泥地板，預(yù)制板、機(jī)場及公路水泥 跑的快速吸干、車間起吊、機(jī)床夾具，玻璃裝運(yùn)，吸乳、吸塵。人工流產(chǎn)吸引胎 兒：吸痰、吸胸膜積水、膿液、吸腸以及吸引原子彈爆炸所產(chǎn)生的輻射塵埃等生產(chǎn) 作業(yè)中。這些設(shè)備均具有結(jié)構(gòu)簡單，易于操作維護(hù)、運(yùn)輸、起吊吸引過程中無震 動、生產(chǎn)效率高、運(yùn)送易損壞物件安全可靠、對環(huán)境無污染等特點(diǎn)。因此具有廣闊 的應(yīng)用范圍和前景。真空造型也是利用壓差力的一個(gè)重要方面，近年來在立

14、體軍用地圖、盲人書 籍、示數(shù)摸型、高級陶瓷、混凝土予制件、電冰箱洗衣機(jī)板件、玩具、復(fù)制浮雕和 文物、行波管和返波管中的細(xì)旋支柱成形、質(zhì)譜儀中分析室以及微波系統(tǒng)的波導(dǎo)制 作方面、都廣泛的采用了這一技術(shù)。真空力學(xué)應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域是真空過濾和真 空浸漬。目前化工，制糖，水泥等工業(yè)部門已開始大量采用的連續(xù)真空過濾、很容 易將粘度大的懸浮液利用壓差力的作用、通過微細(xì)篩孔而將其懸浮液中的液體與固 體分離。在染料工業(yè)中利用真空過濾法可以大量節(jié)省棉布。真空浸漬是把片狀或纖 維狀的疏松物質(zhì)，進(jìn)行先抽真空，再在液體中浸漬充填一些新的物質(zhì)的一種新型工 藝。這種工藝用在含油軸承、魚網(wǎng)纖維、皮革、非電解電容，變壓器、電

15、動機(jī)定子 線圈等產(chǎn)品上已經(jīng)顯著的提高了產(chǎn)品質(zhì)量。此外這種工藝對疏松劣質(zhì)木材進(jìn)行聚脂 樹脂浸，對鉛筆木進(jìn)行蠟類浸漬使其改變原有的天然性能達(dá)到化劣質(zhì)為優(yōu)質(zhì)的目 的、并已達(dá)到了予期的效果。2 .真空在電真空器件中的應(yīng)用由于各種電真空器件的工作原理是基于電場、磁場來控制電子在空間的運(yùn)動借 以達(dá)到放大、振蕩、顯示圖象等目的。因此避免電子與氣體分子間的碰撞，保證電 子在空間的運(yùn)動規(guī)律，防止發(fā)射熱電子的陰極氧化中毒，把電子器件內(nèi)抽成不同電 真空器件所要求的不同真空度、保證電子器件的正常工作，是絕對必要的。目前電 真空工業(yè)中所生產(chǎn)的電真空器件主要有各種電子管 （整流管、發(fā)射管、收信管、速 調(diào)管、行波管、磁控管

16、、光電管等；各種離子管（泵弧整流管、引燃管、計(jì)數(shù)管、閘流管、噪音管、雷達(dá)電線開關(guān)等；各種電子束管（示波管、攝象管、顯象管、x光管、變象管等；各種電光源管（照明燈， 光譜燈、儀器用燈等 以及中子管、電子衍射儀、電子顯微鏡、x光顯微鏡，各種粒子加速器、質(zhì)譜儀、核輻射譜儀、氣體激光器以及利用真空中電子束進(jìn)行除氣、 熔煉、區(qū)域提純、難熔金屬和介質(zhì)的熔化和鉆孔，開槽切割、放射性同位素的蒸 發(fā)，難熔金屬的焊接等許多方面。這些電子器件及工藝，在近代科學(xué)和近代大工業(yè) 生產(chǎn)中所起的作用是不言而喻的。這里不再贅述。3.直空在冶金工業(yè)中的應(yīng)用在真空中對金屬及其合金進(jìn)行真空冶金范圍很廣，包括真空蒸儲、礦石及其半 產(chǎn)品

17、的真空分離，金屬化合物真空還原、鋼液爐外真空脫氣和精煉、金屬真空熔 鑄、真空燒結(jié)，真空熱處理、真空釬焊及真空固態(tài)接合等多種工藝方法。真空冶金 工業(yè)自二十世紀(jì)五十年代發(fā)展以來之所以得到極為廣泛地應(yīng)用，是因?yàn)檎婵窄h(huán)境在 冶金過程中具有一系列的特點(diǎn)所致。首先是真空環(huán)境中物質(zhì)與殘余氣體分子間的化 學(xué)作用十分微弱，因此非常適宜對黑色金屬、稀有金屬，超純金屬及其合金、半導(dǎo) 體材料的熔煉和精制。其次，在真空環(huán)境中可通過降低單一氣體分子的分壓強(qiáng)、達(dá) 到鋼液脫氣精煉、真空碳脫氧的目的。真空環(huán)境的另一個(gè)特點(diǎn)還在于它在較低的溫 度下、具有進(jìn)行一定反應(yīng)的能力，例如在同樣溫度下，有些反應(yīng)過程在大氣中則難 以進(jìn)行，但是在

18、低壓下就十分容易。這就是真空化合物分解和有色金屬冶煉的基本 原理。表4給出了各種不同真空冶金領(lǐng)域中所采用的各種工藝方法和它們的適用范 圍。供讀者參閱。表4中給出的真空冶金中，尚應(yīng)包括真空鍍膜工藝，但是由于這一領(lǐng)域，目前已成為真空表面處理技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分，因此我們將在下一 節(jié)中詳述。表5真空冶金的主要領(lǐng)域、工藝方法及其適用范圍領(lǐng)域工藝方法運(yùn)用的用* 卡"*>tHBtWtl-fl t«t " /(，*+* ft-mi 1 A*»ifeH. Afr* M *. IT IL E*ilM海ALK 4*1.-事* 如KH<ihS.11M.4.A

19、n b電 4JMLK4 W .W，/Ni|事毫i ±* tMf*>(ri f 中3HH曲尊#璃*由-L *- it .口鼻，i»子|* *-to明，'，iBtf- 巾 U fVwLTLML «l_ 一. 111.:4* Ad.，廿1"看*田廣 Vl*IL比歷“Miri,必喜，MrBHBi。事!工JLAM侑11鼻H*Aiilihlilft, 飛阱* MHAr putWfrhWHMwrWt?|i|!fal,! r| 十：* I*i.WIWt-N'A |fiHnn tj-miBn畀,* F* H ii- *停，”* 1耳/ Lii. f.

20、 4flrtilird* ”事%電惴*裾 AIMl21kK*aL 雷-*. V-H«tflfK1 MIMflU <1L *a7栩*1W ituw*.¥« *工用防.，”內(nèi)事二”*，匾修堂e»4If- + qi, *.*. 聲A咕*11tM 山土尾、鼻.事明 ，i 1rifi i. bl*, n-c. . II H lb 1“外中4最j ! 迷< f K. . rt/ /lit.Hl i| 1. ¥-fl4UB.Il*鼻 1|9*的A.處理任更探碎科空慮f建碟柏帝輪模具等零料良電廣點(diǎn)彈接理幡金扁括性金屬.附福a.不憾的“彈黃荊昌城鈉空

21、H字釬理小蟒綱.黨制合金，粒及乂合金鬟與不銹糊.被一法.醵能“城一黑克接臺出空同志站東f擴(kuò)股忤）/自余.法合金。5的* Tl陋CirNb，尚一輛*£tt侔空精類冶金身純度耐熱金屬及令殳*概合金屬、鳥磁性磁鐵.不fi3物零件省tUMh *% 贏跳鵲將1席續(xù)布助款.！應(yīng)空蕉值生素A、E、基乙爆*番乙餐.Mfl.號制分離、Hl> 1' :憎濃閘培幡A仲然雜質(zhì)和二輒化碳他結(jié)晶真空濃縮片成富、合成以素、制鹽精.制展、臺成沆烽劑*制堿. 浮制品,豪汁.果勒真空站晶漢化卿.氯但納、含成尿索.合成詆4、真空在鍍膜工業(yè)中的應(yīng)用真空鍍膜技術(shù)是真空應(yīng)用技術(shù)的一個(gè)重要分支，它已廣泛地應(yīng)用于光學(xué)

22、、電子 學(xué)、能源開發(fā)，理化儀器、建筑機(jī)械、包裝、民用制品、表面科學(xué)以及科學(xué)研究等領(lǐng)域 中。真空鍍膜所采用的方法主要有蒸發(fā)鍍、濺射鍍、離子鍍、束流沉積鍍以及分子 束外延等。此外還有化學(xué)氣相沉積法。如果從真空鍍膜的目的是為了改變物質(zhì)表面 的物理、化學(xué)性能的話，這一技術(shù)又是真空表面處理技術(shù)中的重要組成部分，其分 類如表6所示?，F(xiàn)就其幾個(gè)主要應(yīng)用方面做一簡單介紹。首先在光學(xué)方面，一塊光 學(xué)玻璃或石英表面上鍍一層或幾層不同物質(zhì)的薄膜后，即可成為高反射或無反射 （即增透膜）或者作任何預(yù)期比例的反射或透射材料，也可以作成對某種波長的吸 收，而對另一種波長的透射的濾色片。高反射膜從大口徑的天文望遠(yuǎn)鏡和各種激光

23、 器開始、一直到新型建筑物的大窗鍍膜茉莉，都很需要。增透膜則大量用于照相和 各種激光器開始、一直到新型建筑物的大窗鍍膜玻璃，都很需要。增透膜則大量用 于照相機(jī)和電視攝象機(jī)的鏡頭上。在電子學(xué)方面真空鍍膜更占有極為重要的地位。 各種規(guī)模的繼承電路。包括存貯器、運(yùn)算器、告訴邏輯元件等都要采用導(dǎo)電膜、絕 緣膜和保護(hù)膜。作為制備電路的掩膜則用到銘膜。磁帶、磁盤、半導(dǎo)體激光器，約 瑟夫遜器件、電荷耦合器件（CCD ）也都甬道各種薄膜。在顯示器件方面，錄象 磁頭、高密度錄象帶以及平面顯示裝置的透明導(dǎo)電膜、攝像管光導(dǎo)膜、顯示管熒光 屏的鋁襯等也都是采用真空鍍膜法制備。在元件方面，在真空中蒸發(fā)鍥銘，銘或金 屬陶

24、瓷可以制造電阻，在塑料上蒸發(fā)鋁、一氧化硅、二氧化鈦等可以制造電容器， 蒸發(fā)硒可以得到靜電復(fù)印機(jī)用的硒鼓、蒸發(fā)鈦酸鋼可以制造磁致伸縮的起聲元件等 等。真空蒸發(fā)還可以用于制造超導(dǎo)膜和慣性約束巨變反應(yīng)用的微珠鍍層。此外還可 以對珠寶、鐘表外殼表面、紡織品金屬花紋、金絲銀絲線等蒸鍍裝飾用薄膜，以及 采用濺射鍍或離子鍍對刀具、模具等制造超硬膜。近兩年內(nèi)所興起的多弧離子鍍制 備鈦金制品，如不銹鋼薄板、鏡面板、包柱、扶手、高檔床托架、樓梯欄桿等目前 正在盛行。表6真空表面處理技術(shù)的分類5 .真空在食品包裝及冷凍干燥工業(yè)中的應(yīng)用近二十年來利用真空氣氛對食品進(jìn)行保鮮的包裝技術(shù)發(fā)展較快。因?yàn)檫@種包裝 不但具有免除

25、氧氣使食品不易腐爛變質(zhì)，貼體和充氣包裝即可不受昆蟲危害又可抑制霉菌 生長，可提高和延長食品保鮮程度和存放時(shí)間等特點(diǎn)，而且包裝設(shè)備大多結(jié)構(gòu)簡 單，操作方便，價(jià)格低廉，采用的塑料包裝材料成本低、美觀大方、易于普及。真空包裝的食品種類較 多，如榨菜、大頭菜、海帶、香腸、扒雞、燒鴨、豆制品、奶粉、麥乳精等等。由 于新鮮的產(chǎn)品從收獲到另售過程中所經(jīng)過的中間環(huán)節(jié)時(shí)間較長，損失嚴(yán)重易提高銷 售價(jià)格，而真空包裝工藝的推廣，將使新鮮產(chǎn)品的價(jià)格和冷藏費(fèi)用降低，從而可緩 和供需之間的矛循。因此真空保鮮必將成為潛力極大的市場而活躍在人們的生活 中。真空冷凍干燥技術(shù)最早出現(xiàn)于二十世紀(jì)初，近年來發(fā)展很快。這是因?yàn)樗c通

26、常的熱曬、熱風(fēng)干燥，紅外干燥，高頻干燥相比較具有很多的優(yōu)點(diǎn)。由于冷凍干燥 的工藝過程是先將被干物料凍結(jié)，然后抽真空，使物料中已凍結(jié)成冰的水份不經(jīng)過 液態(tài)而直接升華去掉。因此凍干后的制品、不但可以呈現(xiàn)多孔性狀態(tài)而保持原來的 形狀，使其加水后易恢復(fù)原狀，而且低溫干燥還可以防止物料熱分解。同時(shí)由于真 空氣氛下干燥的物料免除了氧化作用，因此干燥后的制品，其物理、化學(xué)和生物性 能可完全不變。真空冷凍干燥的應(yīng)用范圍正在逐年擴(kuò)大。具應(yīng)用實(shí)便如表 7所示。表7真空冷凍干燥的應(yīng)用范圍及實(shí)例應(yīng)用范用成用實(shí)例生物體保存血漿、細(xì)菌、動脈、曲骼、皮膚:角膜、神經(jīng)組枳貫乖或熱阻性藥物生產(chǎn)的、控蕾.激素、耳種抗生素食品制作

27、與保存咖啡，海產(chǎn)品、水果、調(diào)味品微粉末F燥亂基酸、金屬粉，礦物粉6 .真空在航天工業(yè)中的應(yīng)用真空科學(xué)與航天技術(shù)密切相關(guān)的主要環(huán)節(jié)來至于空間的環(huán)境模擬，因?yàn)檫\(yùn)載火 箭、人造衛(wèi)星、載人飛船、空間站、宇宙探測器以及航天飛機(jī)等各種空間飛行器， 在空間飛行的過程中、都是在宇宙的自然真空中進(jìn)行的。因此他們除了直接的受到 空間真空環(huán)境的影響外，還要受到太陽輻射、各種帶電粒子及溫度的影響。這些因 素將造成材料性能的改變或損傷；儀器靈敏度的失靈，從而會破壞這些飛行器的工 作，甚至?xí)斐捎詈絾T的傷亡。為此，在地面上建立模擬空間環(huán)境的宇宙空間模擬 實(shí)驗(yàn)裝置，是非常必要的。因?yàn)橹挥性诟鞣N飛行器上天之前通過地面的模擬實(shí)

28、驗(yàn)。 掌握航天器在空間工作的條件和特性，消除飛行中的各種隱患，才能確保飛行器及 宇航員的安全。為了滿足這些要求，目前在地面上建立起的各種模擬裝置較多。表 8給出了幾種主要模擬裝置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其對真空度的要求。供讀者參考。表8宇宙空間模擬設(shè)備的分類、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)用真空度應(yīng)用范用應(yīng)用實(shí)例生物體保存血漿、細(xì)茵、動脈、叫臍、皮膚:角膜、神經(jīng)組織貴重或熱合性藥物生產(chǎn)的、疫苗、激素丁各種抗生素食品制作與保存咖啡.海產(chǎn)品、水栗、調(diào)味品微粉末骨燥氨基酸、金屬粉，礦物粉6.真空在航天工業(yè)中的應(yīng)用真空科學(xué)當(dāng)航天技術(shù)密切相關(guān)的主要環(huán)節(jié)來至于空間的環(huán)境模擬，因?yàn)檫\(yùn)載火箭、人造衛(wèi)材率值元件混拽材料，太陽能電池，飛船添隔

29、熱材料，耐高墨材料，潤滑材料，光學(xué)斑，消旋軸承10-1 "10*熱真空實(shí)臉衛(wèi)生飛船的部件及整體性能衛(wèi)星表面惜電模抵為了防止衛(wèi)星、士航衣面介所產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象,出響 衛(wèi)星正常:作，為研究材料進(jìn)行充電，放電及防護(hù)而 要求衛(wèi)生表面帶電模版實(shí)驗(yàn)1。-，'107 .真空在加速器及受控核聚變中的應(yīng)用加速器是對粒子加速使被加速的粒子獲得高能源的裝置，在加速器中能夠產(chǎn)生 各種能量的電子、質(zhì)子、笊、a粒子及其它重離子。利用這些粒子與物質(zhì)的相互作 用，還可以產(chǎn)生各種帶電和不帶電的次級粒子，如7粒子、中子、多種介子、超子、反粒子等。加速器產(chǎn) 生的粒子和射線已經(jīng)用于核物理的研究以及醫(yī)療、工 業(yè)、農(nóng)業(yè)食品等部門。為確保粒子與殘余氣體分子不發(fā)生碰撞散射現(xiàn)象、真空度必須達(dá)到保證粒子 直線運(yùn)動的要求，否則不但會引起束流損失或粒子達(dá)不到高的能量，而且也易發(fā)生真空絕緣不夠?qū)е录?速器擊穿，使加速器不能處于正常工作狀態(tài)。表 9是各種 加速器的分類及它們所要求的真空度。表9加速器的類型及其真空度范圍材*港元件一混搜材料，太陽炭電池，飛船添隔熱材料.耐高溫材 料，潤滑材料T光學(xué)斑，消旋軸承IO-1