- •1.Межмолекулярное взаимодействие в газах.Эффективный газокинетический диаметр.
- •2.Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега
- •3.Частота соударений молекул газа с поверхностью. Число Кнудсена. Степени вакуума.
- •5.Растворимость газов в твердых телах.Газовыделение.Газопроницаемость
- •13.Теплопередача в вакууме,Радиационный теплообмен
- •15. Условие теплового равновесия в вакууме.Термомолекулярный эффект Кнудсена.
- •17. Проводимость трубопровода при вязкостном режиме течения.
- •20 . Классификация вакуумных насосов
- •22. Насосы с масляным уплотнением
- •2 3. Двухроторные вакуумные насосы
- •24. Турбомолекулярные насосы
- •27.Диффузионные насосы.
- •1 − Впускной патрубок; 2 − охлаждаемый коллектор; 3 − защитный экран; 4 −
- •36. Орбитронные ионно-геттерные насосы.
- •37.Магнитные электроразрядные ионно-геттерные насосы.
- •39. Тепловые манометрические преобразователи.
- •40. Электронные ионизационные манометрические преобразователи.
- •41 Магнитные электроразрядные манометрические преобразователи.
- •42. Статические газоанализаторы.
- •43. Квадрупольный динамический масс-фильтр.
- •45. Масс-спектрометрический гелиевый течеискатель.
- •51 Осаждение покрытий методами ионного распыления.
- •55.Методы анализа поверхности твердых тел
- •60. Физические основы спектромерии рор.
- •. Диффузия в плотных газах и в вакууме.
- •Общая характеристика и отличительные особенности вакуумных насосов поверхностного действия.
- •6. Инжекция электронов в вакуум. Электронная эмиссия. Электронная пушка.
- •Устройство
- •29. Вакуумные отражатели и ловушки
- •7.Ионизация молекул разреженных газов. Газовые разряды. Ионные источники
- •7.Ионизация молекул разреженных газов. Газовые разряды. Ионные источники
- •8. Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Магнетрон.
- •1 0. Электростатические энергоанализаторы корпускулярного излучения.
- •61. Физические основы спектрометрии резерфордовского обратного рассеяния. Тормозная способность вещества. Сечение торможения. Фактор тормозного сечения.
- •14. Внутреннее трение в газах. Передача импульса молекул в вакууме
- •63.Спектры резерфордовского обратного рассеяния. Обработка спектров. Аналитическая информация, получаемая методом спектрометрии резерфордовского рассеяния.
- •16.Режимы и основные характеристики течения газа по трубопроводу. Поток газа. Проводимость трубопровода.
- •19.Переходный молекулярно-вязкостный режим течения газа. Проводимость трубопровода при молекулярно-вязкостном режиме течения.
- •26.Эжекторные вакуумные насосы. Низкотемпературные струйные насосы.
- •25. Пароструйная откачка. Рабочие жидкости пароструйных вакуумных насосов.
- •Рабочие жидкости пароструйных насосов
1.Межмолекулярное взаимодействие в газах.Эффективный газокинетический диаметр.
Находясь в непрерывном тепловом движении, молекулы газа сталкиваются между собой. Под столкновением молекул понимают процесс взаимодействия между молекулами,в результате которого они изменяют направление своего движения.Минимальное расстояние, на которое сближаются при взаимодействии центры двух молекул, называется эффективным газокинетическим диаметром молекулы. Следовательно,эфф.газокинетический диаметор молекулы зависит от кинетической энергии теплового движения, которая определяется температурой. Причем величина d ↓ при ↑ температуры.
С - постоянная Сюзерленда, измеряемая в Кельвинах, зависящая от природы газа и равная температуре, при которой средняя длина свободного пробега уменьшается вдвое по сравнению со значением, которое бы имело место при бесконечно большой температуре (при Т→∞ 1 + С/Т→1,а при Т= С 1 + С/Т= 2).предположим что все молекулы неподвижны, одна из них движется со средней скоростью. При движении она будет взаимодействовала с теми молекулами, расстояние между центрами которых меньше, либо равно d. Величина σ=πd2-эффективным сечением рассеяния молекулы.
2.Среднее число столкновений и средняя длина свободного пробега
Расстояние, которое проходит молекула между двумя соседними столкновениями с другими молекулами, называется длиной свободного пробега молекулы λ. Длины отрезков, проходимых молекулой от одного столкновения до другого, различны. Число столкновений, которое испытывает молекула в единицу времени, также различно. Поэтому для характеристики состояния газа применяют среднюю длину свободного пробега λ молекулы и среднее значение числа ее столкновений z . z=√2πd² υ n,
λ = υ/z. Средняя длина свободного пробега молекул газа обратно пропорциональна давлению.
3.Частота соударений молекул газа с поверхностью. Число Кнудсена. Степени вакуума.
v=n· υ/4,где υ-средняя арифметическая скорость молекул газа, определяет число молекул, ударяющихся о единицу поверхности в единицу времени, или частоту соударений молекул с поверхностью.
Отношение величин Zs/Z называют числом кнудсена:Kn=Zs/Z=λ/Lэфф.
Z-среднее число взаимных соударений молекулы с другими молекулами Z= υ/λ. Z-среднее число столкновений одной молекулы в единицу времени со стенками. Низкий вакуум характеризуется разрежением газа, при котором преобладают взаимные столкновения молекул, Kn << 1.Низкому вакууму соответствует область давлений от 105 до 100Па.Средний вакуум характеризуется разрежением газа, при котором средняя длина свободного пробега молекул соизмерима с эффективным линейным размером вакуумной камеры. Среднему вакууму соответствует область давлений от 100 до 0,1 Па. Высокий вакуум характеризуется разрежением газа, при котором λ>> Lэфф.При этом столкновения молекул газа со стенками преобладают над взаимными столкновениями молекул. Высокому вакууму соответствует область давлений от 0,1 до 10-5 Па. Сверхвысокий вакуум характеризуется разрежением газа, при котором не происходит заметного изменения свойств поверхности, первоначально свободной от адсорбированного газа. Сверхвысокому вакууму соответствует область давлений р < 10-5 Па.