低真空的获得和测量蒋琪PB05210153实验目的掌握低真空获得和测量的方法.实验原理1)旋片式机械泵机械泵的主要指标（或参量）是极限压强和抽气速率.常用机械泵进气口的最低压强可达l~10-1Pa,（10-2~10-3Torr）真空度，即机械泵的极限真空度.目前常用的机械泵多为两个或两个以上的泵芯串联起来形成的二级泵或多级泵,其极限真空度可达10-2Pa或更高.注意事项机械泵工作时由电动机动力维持者抽气口和排气口的压强差，一旦停止工作，排气口的大气压将把真空泵油压到定子腔中，造成返油事故.因此，机械泵停止工作后必须使抽气口与大气相通，使泵的进气口和排气口气压平横.2）粗真空、低真空的测量(1)U形管压强计这是最简单的绝对压强计分为开管、闭管两种.本实验中采用的是闭管式.测量时，将U形管开口端与待测系统相接,U形管两侧的水银液面高度差值，便是待测的真空度.显然它是粗真空量具.(2)热偶真空计的原理是利用在低气压下气体的热导率与气体压强间有依赖关系.其关系如图6.1.4所示.(3)放电管，高频火花真空检漏仪低压气体在高压电场中被电离而导电，井发生辉光放电现象，辉光的颜色、形状，亮度将随着气压的不同而改变.将一封有金属电极的玻璃放电管接入真空系统中，加上高压后就可以通过放电现象来粗略地估计真空度.放电管中放电现象与真空度的关系见表6.1.1由于放电现象与剩余气体的压强，成分等多种因素有关，所以观测需要凭经验，只能估计出真空度的数量级.高频火花真空检漏仪除用作真空检漏外，也可用来估计系统内真空度的数量级.见表6.1.2.3)定容法测机械泵的抽速设被抽空间的容积为V，气体压强为P，则所抽气体量可用PV表示（注意气体的克分子数）.令机械泵的有效抽速为S,则单位时间内抽出的气体量Q=PS,此为抽气口的气体流量,同时此流量等于气体总量的减少率,即(6.1.1)由于V是被抽容积，为恒量，故有（6.1.2）对上式积分，得(6.1.3)式中P0是t=0时刻容器内气体的压强（6.1.4）式表示被抽空间的压强P随时间t的变化关系.注意d（lnP0）=0，（6.1.4）式可写成(6.1.4)6.1.4式给出抽速的定义,对于一个容积为V的容器，只要先求得lnP和t的关系曲线，由曲线的斜率乘以V，即可得出抽速S值。由于这种方法实际上是测定一个规定容器内的压强P随时间t的变化，因此称为定容法.定容法测机械泵有效抽速的优点是，操作简单，只要求一个真空规，一个秒表和一个适当大小的容器即可.缺点是在抽速过大时，P－t关系难测准.此外，使用的容器过小，将招致测量上的困难和实验...
