真空技术及应用系列讲座东北大学真2工程博士点，博士导师杨乃恒先生主持第讲具空科学的发展岭其应用第讲空物理基第讲机械真空栗六第讲蒸汽流江个闱第讲5体捕集式真卞泵第六讲真空测量第讲真空检漏第讲真空系统设计第九讲岗仝系统组成元件第十讲空密封第十1讲空衬利张以沈第十讲真空工艺张以忱东北大学，辽宁沈阳00061.3.3靡先介济，选择接203年第3第65贝在溶剂清洗方法中，根据波清洗材料及污染物的性质来选择合返有效的清洗剂和溶剂是溶剂清洗方法中的个义键，清洗溶剂常常是彼此不相容的，所以在使用另种清洗液前，必须先从面上完全清除这种清洗液在清洗过程中，清洗液的顺序必须是化学上相祚的和可溶浞的，而。在各阶段都没有沉淀，1.3.4清洗程序及注意事项不管用何种清洗方法，清洗时必须按定的顺序进行操作但是同种清洗方法的清洗程序也并不定相同要根据达到的清洁等级程度来确定具体的清洗程序。对批量处理，可建立流程。
必须注意些特殊步骤的处理例如当清洗中，由酸性洛液改为碱性洛液。其间要用纯水冲洗，有含水溶液换成有机液，总是需要用种溶混的助溶剂如无水乙醇丙酮等脱水剂进行中间处理清洗过程中的化学腐蚀剂以及腐蚀性清洁剂只允许在面上停留很短时间。清洗程序的后步必须小心完成当用湿法清洗时，后所用的冲洗液必须尽可能的纯，通常它应该是易挥发的。后需注意的是上清洁的血+耍放置作无保护处洳汜沾洗后1.4非金属材料的清洗1.4.1玻璃陶瓷的洁洗玻璃及陶瓷件常用的清洗方法是溶剂清洗法玻璃陶瓷部件的预清洗，通常由在清洗液中浸泡清洗开始，并辅以刷洗擦拭或超声波搅动，然后用去离子水软化纯净水咸无水乙醇酒精冲洗重要的是，当清洗后的部件干燥时，不允许溶液沉淀物留在部件面上，因为去除沉淀物常常是困难的。
对于面清洁度要求很的玻璃陶瓷部件，后要在真空环境中进行烘烤加热处理等离子辉光放电处理等方法，1.4.2塑橡胶的清洗1.4.2.1有机玻璃及猬抖的清洗有机玻璃和塑料的清洁需要特殊的技术处理，因为它们的热稳定和机械稳定性都低低分子量碎粒面油脂手汉指纹等，都可覆盖有机玻璃面。
大多数染物可以用含水的洗涤剂洗排。或者用其它的溶剂清除应注意的是，用洗涤剂或溶剂清洗的时间+能过长，以免它们被吸附到聚合物结构中，促使其膨胀，并可能在干燥时开裂因此，在清洗应尽可能汴以软性液体以泡和冲洗，和有机玻璃的面有好处，这种处理除了使面产生微观粗糙外，还可以引起面的化学活化作用和交联特别是交联作用对面有利，它增加了聚合物因此，选择适当的清洗液，较短的清洗时间，以及在粒子轰击或辐射中仔细地确定能量限度和恰当的剂量，对取得佳清洁结果都是重要的1.4.22橡胶材料的清洗真空橡胶般不受稀酸溶液碱溶液和酒精的腐蚀，但会受到硝酸盐酸丙酮以及电子轰击的严重损害。所以真空橡胶件般可用无水乙醇清洗，然厂放在千净处自然丁如果汕污较重或部件体枳较人测可在之似的氢闱化钠洛液煮价⑴，取出后用自来水冲洗，然后再用去离子水或蒸馆7幻冲洗，后用洁净的空气吹千或烘干。
2真空材料的除气2.1材料除气的基本方法21.1烘烤除气可进入固体面较深处，电子具有的大部分能量以热能形式传给固体。使吸附在面上的原子从面上释放出来，1时电子轰击将衣面加热，促使内部原子以面扩，并从面解吸面电子轰除气的屯广拒量般在101以电子轰击除气与烘烤加热除气的机理并没有本质的区别，者的出气速率终都受材料体内杂质原面扩散速率的限制，1！个不同的是，加热除气对材料面氧化膜的破坏很小，因为大多数金属试化物的化学稳定性较好，般不4热离解，当加热除气，试化膜主要依化从金，体扩散出来的碳原子的还原作用来清除，山于碳原子的扩故系数很小，因而这种还原过程似忪许客金属，真宁中经过1000的长时间加热，面仍留有，化，只有些活性金属如21.丁1等在加热过程中，其面与加热不同，电子轰击对氧化膜的破坏非常迅速材料面的氧化膜在电子轰击下很快离解并清除，体内的氧随之向面扩散补充与加热除气相真空中的烘烤系指在抽气循环的某阶段中，将空系统升温，随后又使之降到环境温度的过程。烘烤的注意目的是使吸附的气体从被加热的面上解吸，而且其解吸速率要远远大于在环境温度下的解吸速率，对解吸出的气体，用真空泵从系统中排除烘烤的好处是能在规定的抽气时间内达到较比，电子轰击除气的起始出气速率很高，般要比热除气大几到十几倍除气汗始阶段放出的合氧气体占大多数，约占总出气量的909观。当被轰击金属的温度超过40时，放出的气体中拉的量增大到23 2.1.2.2电子轰击固体面时的基本过程电子轰击固体面时会产生许多复杂的现象低的压力；或为达到规定的压力，所用的总抽气时间较短在很多情况下，只需烘烤真空系统的某些局部部位即可达到目的。常的例子有电离计规管在烘烤去气后，能更地进行真空测量；超高真空系统大部分需要进行烘烤除气，以减少抽空时间；面研允分析中的试件及其固定装进也要烘烤击气在整个系统中，由烘烤而引起的系统终的总压力烘烤的实质来看，是使结合能较低的吸附气体被有选择地从研究的面上除去，使得在真空气氛中的被去气的部位成为比较千净新鲜的。
21.2电子轰击除气21.21电户炎击除气特点利用热丝或电极作为电子发射源，在其上相对户待除气的面加负偏压，电子在位差为的电场参3氧化物，在电子轰击下容易离解，因为它们的分解能阈较低，1给出些化合物的分解能阈值。化合物在离解时要放出大量的气体离子或分子，例如，氧化的添，3和贾阳极厚度为13，1你，目七士丁船，恶杜粜而自辛受到能量为90成密度为10，人，2的电子流轰击时游出大量的，+，产额高达证5离子甩子。
化合物分解能阈形成能eV分子的聚合电子轰击面时，被激活和电离的分子及其碎片有可能来不及蒸发特别是当它们在衣面的覆盖度较人时，而彼此作用形成较火对电真空器件非常有害，但是可以利用该现象机理制成无汕高真空或超高真空系统应用的离子阱真宁系统中的离户讲利用磁控放电作使来自机械泵的油分子变为固态聚合膜，以阻止它们进入无油高真空侧。
300时，聚合物的形成速度高在此能量下，很小的电流密度30 40人，下便可观察到聚合现象次电子发射电子轰击固体时会产生定数量的次电子，其产额决定于次电子能量和固体的次发射系数次电子产额开始随次电在固体中穿透深度的增加而增大，并在某深度处达到大值。但电子穿透深度更大时，激发的次电子难以脱出，产额又逐步减少。
次电子发射现象对电真空器件特别是高电压器件中的绝缘村料有害。
理论计算明，要移出原子量为10和200的金属晶格原子，电子轰击能量应不低于10和1.1父1成所以除非高压电场下，般器件电子轰击除气可以不考虑固体原子的蒸发问⑥叉射线辐射被外来电子激发的电子或电子群在返回其原始正常能态时，常以光量子形式福射出多余的能量。其振荡频率般位于，光谱区。
光量子频率越高，能量越大由电子流能量转变为，射线辐射能的效率约为几这种，射线辐射仅在高电压的真空器件中产生除气作甩在高压器件中，光量子能量较高，被周围电极吸收后会造成面气体迅速脱附及某些化合物分觯2.1.2.3电子轰击除气的运用电子轰击除法在纯金屈阴极真器件光管振荡管等中应用较多。它能除掉面氧化膜和微突起，对改善器件尤其是高压电真空器件的特性好处很大但是，对活性气体作用比较敏感的氧化物阴极器件采用电子轰击要谨慎因为电子轰击时放出的，+，和，2活性很强，极易与其它不被轰击的金，形成，化物和洛金属体内。导致面特性改变，极发射下降闪此，对此类器件进了电子轰击除气，应注总校制除气，器件内的宁度，使放出的气体及，抽走电子轰击能够获得具有高吸附活性的清洁面但当轰击停止，它即迅速吸附空间的气体，造成真空度上升的假象当器件再工作时，这部分气体3热效应电子穿入固体后。过与固体中的电子多次碰撞释放出自身能量，使固体温度上升。这种能量交换的效率随轰心屯子违度的增加而，大。但是电子速度过大时，由于互作用时间短，交换效率反而下降固体受电子轰击时，大发热部位不在面。而在体内某深度处另外，电子能量转换成热的效率随固体元素原子序数的增大而减小对1.丁3等金屈约又很快放出使真空度下降。这种现象在大功率电真空器件中为明显，因此应在除气终了时使器件保持较高的本底真空度。
电子轰击除气有两种放电方式低压直流电子轰击和高压脉冲电7轰击，常用的足低能恒定直流轰击方式低压直流电子轰击的缺点是电子能量与穿透深度小2时，除气效率较低高能电子脉冲轰卅中，高能电子可以沿着曲折的路径穿过氧为609版⑤固体原子的蒸发轰击入射的电子能够传递给固体原子的动能可近似达为E AEmem式中E电户能试m电子和原子的质量例如，能量为50，6的电子轰击1原子时，化膜，从而增大氧化物分子的离解几率大1此，在电极耗散的平均功率相问时，尚能电子脉冲轰击的除气效率可显著提高另外其大特点是轰击时产生般在开始轰击时，为提高效率，可常用较高的电压，随着氧化膜的去除，放气率逐渐减小，电压也要相应降低
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