真空技术概论PPT学习教案.pptx

【真空技术概论】 真空技术是一门涉及气体稀薄状态的研究和应用的学科，起源于19世纪末20世纪初，并随着电子器件、原子能、航天技术等领域的需求而快速发展。在中国，真空技术自20世纪60年代起受到国家的高度重视，东北大学于1958年设立了“真空技术及设备”专业，1979年成立了中国真空学会，后成为国际真空科学技术与应用协会的成员。 传统真空技术主要包括真空的获取、检测和真空系统的构建，这些技术为多个学科领域的创新提供了必要的条件。现代真空技术的内涵则得到了极大的扩展，涵盖了经典真空技术、真空冶金及表面工程、等离子体科学与技术、薄膜、电子材料及加工工艺、表面科学、应用表面科学以及纳米科学与技术等多个分支学科。 真空的定义在物理学上是指没有或几乎不存在气体分子和原子的空间，而在实际应用中，真空通常指的是低于一个大气压的气体稀薄状态。衡量气体稀薄程度的参数是压力，标准大气压为101325帕。随着海拔升高，大气压力会呈指数下降，如在珠穆朗玛峰顶部，大气压力仅为海平面的三分之一。人类可以通过科技手段，如使用真空泵，从密闭容器中抽出气体来创造“人为真空”。 真空技术的历史可以追溯到古代，但真正的进展始于17世纪托马斯·纽科门和奥托·冯·格里克的实验。19世纪，托马斯·海维赛德和威廉·汤姆森的工作进一步推动了真空技术的发展。20世纪，真空技术在电子管、半导体、磁存储和离子注入等领域发挥了关键作用。随着现代科技的深入，如微电子、纳米技术和材料科学，真空技术的应用越来越广泛，如在超导磁体、薄膜涂层、光电子学和生物医学领域。 真空在科学研究和工业生产中有诸多重要应用。例如，在半导体制造中，真空环境用于沉积和蚀刻薄膜，确保无杂质污染；在物理实验中，低压力环境有助于研究基本粒子和量子现象；在太空探索中，模拟太空环境的真空室用于测试航天器和卫星的性能。 总结来说，真空技术不仅是现代科技的基石，而且在基础科学研究中扮演着不可或缺的角色。随着科技的不断进步，真空技术将继续拓展其边界，为人类理解和利用自然界的奥秘提供更先进的工具和技术。