真空度的衡量
真空度的衡量
工程上常以真空度的高低,來衡量氣體稀薄的程度。盡管真空度的高低實(shí)質(zhì)上是氣體分子個數(shù)的多少,但由于不可能對分子個數(shù)進(jìn)行測量,不便使用,所以通常用真空容器內(nèi)氣體的壓力來表示。氣體的壓力越低,表示真空度越高,氣體的壓力越高,則表示真空度越低。這種方法易于測試,反應(yīng)靈敏,是真空測量的基本方法。
真空度的測量單位通常有下列三種:(www.bttyby)
(1)毫米汞柱(mmHg)和托(Torr)因?yàn)樵缙趯φ婵斩葴y量使用U形水銀壓力計(jì),以汞柱的高度來表示真空容器的壓強(qiáng),于是就以毫米汞柱作為真空度的測量單位,一直沿用至今。過去曾規(guī)定一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為760毫米汞柱,后來由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,發(fā)現(xiàn)以汞柱的高度來表示壓力并不精確,因?yàn)榧幢闶怯酶呒兌鹊墓瘉頊y量標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,其結(jié)果也不一致。所以要求測最的精確度較高時,使用毫米汞柱這個單位就不合適了。
國際計(jì)量單位規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力單位為帕(Pa),1Pa等于每平方米面積上作用1牛頓的力,以Pa來定義的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為:
1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(atm) = 101325帕(Pa)。為T與毫米汞柱相對應(yīng),又以Pa定義的標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的1/760命名為托。托在數(shù)值上與毫米汞柱相差甚微,通常認(rèn)為二者相等。
(2)毫巴毫巴是在CGS制中,以每平方厘米的達(dá)因數(shù)來表示壓力的測最單位。因?yàn)楹涟褪菄H單位帕的100倍,又等于毫米汞柱的3/4,換算方便,使用較多,尤其在氣象科學(xué)中使用最為普遍。
(3)真空百分?jǐn)?shù)在測量低粗真空(壓力高于1Torr)時,也有用真空百分?jǐn)?shù)來表示真空度的。這就比較直觀地表達(dá)了與標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相比真空容器壓力減少的比例。真空百分?jǐn)?shù)越大,表示真空度越高,真空百分?jǐn)?shù)越小,表示真空度越低。
對真空的程度又劃分為五個區(qū)域,以便概括其工作范圍。這主要是根據(jù)真空應(yīng)用、真空物理特點(diǎn)、常用真空泵、真空規(guī)等的使用范圍及其它方面來考慮的。
下面的真空區(qū)域劃分僅供參考。(www.bttyby)
粗真空<766-10Torr
低真空<10-10-3Torr
高真空<10-3-10-8Torr
超高真空<10-3-10-12Torr
極高真空<10-12Torr
一般工業(yè)技術(shù)中的真空應(yīng)用,例如冶煉、蒸發(fā)、脫水、脫氣、浸演、吸移等工藝要求,多在粗真空和低真空的區(qū)域內(nèi)。電子器件要求的真空度,如電于管、顯象管、二射線管等多在高真空區(qū)域內(nèi)。宇宙航行、空間科學(xué)的棋擬室,以及表面物理的研究試驗(yàn)裝里,則要求達(dá)到超高真空的區(qū)域。
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