真空获得和真空镀膜

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1、 l “ 真 空 ” 这 一 术 语 译 自 拉 丁 文 Vacuo， 其 意 义是 虚 无 。 其 实 真 空 应 理 解 为 气 体 较 稀 薄 的 空 间 。在 指 定 的 空 间 内 ， 低 于 一 个 大 气 压 力 的 气 体 状 态统 称 为 真 空 。 真 空 状 态 下 气 体 稀 薄 程 度 称 为 真 空度 ， 通 常 用 压 力 值 表 示 。l 真 空 技 术 是 基 本 实 验 技 术 之 一 。 自 从 1643年托 里 拆 利 (E. Torricelli)做 了 著 名 的 有 关 大 气 压 力实 验 ， 发 现 了 真 空 现 象 以 后 ， 真 空 技

2、术 迅 速 发 展 。现 在 ， 真 空 技 术 已 经 成 为 一 门 独 立 的 前 言 学 科 。它 的 基 本 内 容 包 括 ： 真 空 物 理 、 真 空 的 获 得 、 真空 的 测 量 和 检 漏 、 真 空 系 统 的 设 计 和 计 算 等 。 随着 表 面 科 学 、 空 间 科 学 高 能 粒 子 加 速 器 、 微 电 子学 、 薄 膜 技 术 、 冶 金 工 业 以 及 材 料 学 等 尖 端 科 技的 发 展 ， 真 空 技 术 在 近 代 尖 端 科 学 技 术 中 的 地 位越 来 越 重 要 。 在 真 空 中 ， 气 体 分 子 密 度 低 ， 在 某 些

3、 情 况下 ， 真 空 可 以 近 似 地 看 作 没 有 气 体 “ 污 染 ”的 空 间 。 真 空 中 ， 气 体 分 子 或 带 电 粒 子 的 平均 自 由 程 为 ： pkT 22 l 其 中 为 分 子 直 径 ， p为 压 强 ， T为 气 体 温 度 ，k为 玻 耳 兹 曼 常 数 。 Torr910l 例 如 室 温 下 氮 分 子 的 平 均 自 由 程 在压 强 为 时 将 长 于 50km。 电 子和 离 子 在 气 体 中 的 平 均 自 由 程 分 别 时 气体 分 子 平 均 自 由 程 的 5.66 和 1.41 倍 。因 此 除 非 在 宇 宙 空 间 ，

4、几 乎 所 有 地 面 上体 积 有 限 的 超 真 空 系 统 中 ， 气 体 分 子 之间 或 气 体 分 子 与 带 电 粒 子 之 间 的 碰 撞 都可 以 近 似 忽 略 。 l 由 于 上 述 原 因 ， 真 空 中 分 子 之 间 碰 撞 频 率很 低 ， 分 子 与 固 体 表 面 碰 撞 的 频 率 极 低 。 单 位面 积 上 气 体 分 子 碰 撞 频 率 与 压 强 p的 关 系 为 ： pMT 22105.3 式 中 M和 T分 别 为 气 体 分 子 的 分 子 量 （ 单 位 ：g） 和 温 度 （ 单 位 ： K） 。 l 在 普 通 高 真 空 ， 例 如 时

5、 ， 对 于室 温 下 的 氮 气 ， ，如 果 每 次 碰 撞 均 被 表 面 吸 附 ， 按 每 平 方厘 米 单 分 子 层 可 吸 附 个 分 子 计 算 ，一 个 “ 干 净 ” 的 表 面 只 要 一 秒 多 钟 就 被覆 盖 满 了 一 个 单 分 子 层 的 气 体 分 子 ： 而在 超 高 真 空 或 时 ， 由同 样 的 估 计 可 知 “ 干 净 ” 表 面 吸 附 单 分子 层 的 时 间 将 达 几 小 时 到 几 十 小 时 之 久 。 Torr610 scmv 214 /1044 分 子14105TorrP 1010 Torr1110 l 因 此 超 高 真 空

6、可 以 提 供 一 个 “ 原 子清 洁 ” 的 固 体 表 面 ， 可 有 足 够 的 时 间 对表 面 进 行 实 验 研 究 。 这 是 一 项 重 大 的 技术 突 破 ， 它 导 致 了 近 二 十 年 来 新 兴 不 明科 学 研 究 的 蓬 勃 发 展 。 无 论 在 表 面 结 构 、表 面 组 分 及 表 面 能 态 等 基 本 研 究 方 面 ，还 是 在 催 化 腐 蚀 等 应 用 研 究 方 面 都 取得 长 足 的 发 展 。 l 超 高 真 空 的 这 一 特 点 还 为 得 到 超 纯的 或 精 确 掺 杂 的 镀 膜 或 分 子 束 外 延 生 长晶 体 创 造

7、 了 必 要 的 条 件 ， 这 促 进 了 半 导体 器 件 、 大 规 模 集 成 电 路 和 超 导 材 料 等的 发 展 ， 也 为 在 实 验 室 中 制 备 各 种 纯 净样 品 （ 如 电 子 轰 击 镀 膜 、 等 离 子 镀 膜 、真 空 剖 裂 等 ） 提 供 了 良 好 的 基 本 技 术 。 l 真 空 状 态 下 气 体 稀 薄 程 度 称 为 真 空 度 ， 通 常用 压 力 值 表 示 。 1958年 ， 第 一 界 国 际 技 术 会 议 曾建 议 采 用 “ 托 ” (Torr)作 为 测 量 真 空 度 的 单 位 。国 际 单 位 制 (SI)中 规 定

8、压 力 的 单 位 为 帕 (Pa)。 我国 采 用 SI规 定 。 l1标 准 大 气 压 (1atm) 1.013 105Pa(帕 )l1Torr 1/760atm 1mmHgl1Torr 133Pal 我 国 真 空 区 域 划 分 为 ： 粗 真 空 、 低 真 空 、高 真 空 、 超 高 真 空 和 极 高 真 空 。 l 粗 真 空l 低 真 空 l l 高 真 空l 超 高 真 空l 极 高 真 空 Pa35 103331100131 Pa13 103331103331 Pa61 103331103331 Pa 106 103331103331 Pa10103331 l 测 量

9、 低 于 大 气 压 的 气 体 压 强 的 工 具 称 为 真空 计 。 真 空 计 可 以 直 接 测 量 气 体 的 压 强 ， 也 可以 通 过 与 压 强 有 关 的 物 理 量 来 间 接 地 测 量 压 强 。前 者 称 为 绝 对 真 空 计 ， 后 者 称 为 相 对 真 空 计 。按 照 真 空 计 的 不 同 原 理 与 结 构 可 以 分 为 ： 静 态变 形 真 空 计 、 压 缩 式 真 空 计 、 热 传 导 真 空 计 、电 离 真 空 计 、 气 体 放 电 真 空 计 、 辐 射 真 空 计 等 。 l 十 九 世 纪 初 ， 利 用 低 真 空 产 生 压

10、 力 差 的 原理 发 明 了 真 空 提 升 、 真 空 输 送 、 吸 尘 、 过 滤 、成 形 等 技 术 。 1879年 爱 迪 生 发 明 白 炽 灯 ， 抽 出灯 泡 中 化 学 成 份 活 泼 的 气 体 (氧 、 水 蒸 汽 等 )，防 止 灯 丝 在 高 温 下 氧 化 同 年 ， 克 鲁 克 斯 发 明阴 极 射 线 管 ， 第 一 次 利 用 真 空 下 气 体 分 子 平 均自 由 程 增 大 的 物 理 特 性 后 来 ， 在 电 子 管 、 电视 管 、 加 速 器 、 电 子 显 微 镜 、 镀 膜 、 蒸 馏 等 方面 也 都 应 用 了 这 一 特 性 189

11、3年 发 明 杜 瓦 瓶 ，这 是 真 空 绝 热 的 首 次 应 用 l 真 空 技 术 在 二 十 世 纪 得 到 迅 速 发 展 ， 并 有广 泛 的 应 用 。 二 十 世 纪 初 ， 在 真 空 获 得 和 测 量的 设 备 方 面 取 得 进 展 ， 如 旋 转 式 机 械 泵 ， 皮 氏真 空 计 ， 扩 散 泵 ， 热 阴 极 电 离 真 空 计 的 发 明 ，为 工 业 上 应 用 高 真 空 技 术 创 造 了 条 件 接 着 ，油 扩 散 泵 ， 冷 阴 极 电 离 真 空 计 的 出 现 使 高 真 空的 获 得 及 测 量 取 得 一 大 进 展 五 十 年 代 ，

12、真 空技 术 进 入 超 高 真 空 时 代 ， 发 明 了 B-A规 ， 离 子泵 ， 涡 轮 分 子 泵 近 二 十 年 来 ， 高 能 加 速 器 ，受 控 热 核 反 应 装 置 、 空 间 技 术 ， 表 面 物 理 ， 超导 技 术 笋 ， 对 真 空 技 术 提 出 了 更 新 ， 更 高 的 要求 ， 使 真 空 技 术 在 超 高 真 空 甚 至 极 高 真 空 方 面迅 速 发 展 l（ 1） 掌 握 真 空 获 得 和 测 量 的 方 法 l（ 2） 掌 握 真 空 镀 膜 的 方 法 。 1.低 真 空 的 获 得 获 得 低 真 空 常 采 用 机 械 泵 ， 机 械

13、 泵 是 运 用 机械 方 法 不 断 地 改 变 泵 内 吸 气 空 腔 的 体 积 ， 使 被抽 容 器 内 气 体 的 体 积 不 断 膨 胀 ， 从 而 获 得 真 空的 装 置 。 它 可 以 直 接 在 大 气 压 下 开 始 工 作 ， 极限 真 空 度 一 般 为 1.331.33 10-2Pa， 抽 气 速 率与 转 速 及 空 腔 体 积 V的 大 小 有 关 ， 一 般 在 每 秒 几升 到 每 秒 几 十 升 之 间 。 l旋 片 式 机 械 泵 通 常 由转 子 、 定 子 、 旋 片 等 结构 构 成 。 偏 心 转 子 置 于定 子 的 圆 柱 形 空 腔 内 切

14、位 置 上 ， 空 腔 上 连 接 进气 管 和 出 气 阀 门 。 转 子中 镶 有 两 块 旋 片 ， 旋 片间 用 弹 簧 连 接 ， 使 旋 片紧 压 在 定 子 空 腔 的 内 壁上 。 转 子 的 转 动 是 由 马达 带 动 的 ， 定 子 置 于 油箱 中 ， 油 起 到 密 切 、 润滑 与 冷 却 的 作 用 。 l 当 转 子 顺 时 针 转 动 时 ， 空 气 由 被 抽 容 器 通 过进 气 管 被 吸 入 ， 旋 片 随 着 转 子 的 转 动 使 与 进 气 管相 连 的 区 域 不 断 扩 大 ， 而 气 体 就 不 断 地 被 吸 入 。当 转 子 达 到 一

15、 定 位 置 时 ， 另 一 旋 片 把 被 吸 入 气 体的 区 域 与 被 抽 容 器 隔 开 ， 并 将 气 体 压 缩 ， 直 到 压强 增 大 到 可 以 顶 开 出 气 口 的 活 塞 阀 门 而 被 排 出 泵外 ， 转 子 的 不 断 转 动 使 气 体 不 断 地 从 被 抽 容 器 中抽 出 。 l 目 前 ， 广 泛 使 用 的 获 得 高 真 空 的 泵 就 是 扩散 泵 。 扩 散 泵 是 利 用 气 体 扩 散 现 象 来 抽 气 的 ， 它不 能 直 接 在 大 气 压 下 工 作 ， 而 需 要 一 定 的 预 备 真空 度 （ 1.330.133Pa） 。 油

16、 扩 散 泵 的 极 限 真 空 度主 要 取 决 于 油 蒸 汽 压 和 气 体 分 子 的 反 扩 散 ， 一 般能 达 到 1.33 10-51.33 10-7Pa。 抽 气 速 率 与 结构 有 关 ， 每 秒 几 升 几 百 升 不 等 。 油 扩 散 泵 的 结 构 如 示 意 图 l 泵 的 底 部 是 装 有 真 空 泵 油 的 蒸 发 器 ， 真 空 泵 油经 电 炉 加 热 沸 腾 后 ， 产 生 一 定 的 油 蒸 汽 ， 蒸 汽 沿 着 蒸汽 导 流 管 传 输 到 上 部 ， 经 由 三 级 伞 形 喷 口 向 下 喷 出 。喷 口 外 面 的 压 强 较 油 蒸 汽

17、 压 低 ， 于 是 便 形 成 一 股 向 出口 方 向 运 动 的 高 速 蒸 汽 流 ， 使 之 具 有 很 好 的 运 载 气 体分 子 的 能 力 。 油 分 子 与 气 体 分 子 碰 撞 ， 由 于 油 分 子 的分 子 量 大 ， 碰 撞 的 结 果 是 油 分 子 把 动 量 交 给 气 体 分 子自 己 慢 下 来 ， 而 气 体 分 子 获 得 向 下 运 动 的 动 量 后 便 迅速 往 下 飞 去 并 且 ， 在 射 流 的 界 面 内 ， 气 体 分 子 不 可能 长 期 滞 留 ， 因 而 界 面 内 气 体 分 子 浓 度 较 小 由 于 这个 浓 度 差 ，

18、使 被 抽 气 体 分 得 以 源 源 不 断 地 扩 散 进 入 蒸汽 流 而 被 逐 级 带 至 出 口 ， 并 被 前 级 泵 抽 走 慢 下 来 的蒸 汽 流 在 向 下 运 动 的 过 程 中 碰 到 水 冷 的 泵 壁 ， 油 分 子就 被 冷 凝 下 来 ， 沿 着 泵 壁 流 回 蒸 发 器 继 续 循 环 使用 冷 阱 的 作 用 是 减 少 油 蒸 汽 分 子 进 入 被 抽 容 器 。 l 真 空 度 的 测 量 可 通 过 复 合 真 空 计 来 进行 。l 复 合 真 空 计 可 分 为 热 电 偶 真 空 计 和 电离 真 空 计 两 种 。 l 热 偶 真 空 计

19、 是 用 在 低 气 压 下 气 体 的 热 导 率与 气 体 压 强 间 有 依 赖 关 系 制 成 的 。 它 通 常 用 来 测 量低 真 空 ， 可 测 范 围 为 13.330.1333Pa。 其 中 有 一 根细 金 属 丝 （ 铂 丝 或 钨 丝 ） 以 恒 定 功 率 加 热 ， 则 丝 的温 度 取 决 于 输 入 功 率 与 散 热 的 平 衡 关 系 ， 而 散 热 取决 于 气 体 的 热 导 率 。 管 内 压 强 越 低 ， 即 气 体 分 子 越稀 薄 ， 气 体 碰 撞 灯 丝 带 走 的 热 量 就 越 少 ， 则 丝 温 越高 ， 从 而 热 偶 丝 产 生

20、 的 电 动 势 越 大 。 经 过 校 准 定 标后 ， 就 可 以 通 过 测 量 热 偶 丝 的 电 动 势 来 指 示 真 空 度了 。 l 电 离 真 空 计 是 根 据 气 体 分 子 与 电 子 相 互 碰 撞 产 生电 离 的 原 理 制 成 的 。 它 用 来 测 量 高 真 空 度 ， 可 测 范 围为 0.1331.33 10-6Pa。 实 验 表 明 ， 在 压 强 P10-1Pa时 ，有 下 列 关 系 成 立 I+/Ie=K P 其 中 Ie为 栅 极 电 流 ， P为 气 体 压 强 ， I+为 灯 丝 发出 电 子 与 气 体 分 子 碰 撞 后 使 气 体 分

21、 子 电 离 产 生 正 离 子而 被 板 极 收 集 形 成 的 离 子 电 流 。 K为 比 例 常 数 。 可 见 ，Ie不 变 ， 经 过 用 绝 对 真 空 计 进 行 校 准 ， I+的 值 就 可 以指 示 真 空 度 了 。 注 意 ， 只 有 在 真 空 度 达 到 10-1Pa以 上时 ， 才 可 以 打 开 电 离 规 管 灯 丝 。 否 则 ， 将 造 成 规 管 损坏 。 l 一 些 光 学 零 件 的 光 学 表 面 需 要 用 物 理 方法 或 化 学 方 法 镀 上 一 层 或 多 层 薄 膜 ， 使 得 光线 经 过 该 表 面 的 反 射 光 特 性 或 透

22、 射 光 持 性 发生 变 化 ， 许 多 机 械 加 工 所 采 用 的 刀 具 表 面 也需 要 沉 积 一 层 致 密 的 、 结 合 牢 固 的 超 硬 镀 层而 使 其 得 以 硬 化 ， 延 长 其 使 用 寿 命 ， 改 善 被加 工 部 件 的 精 度 和 光 洁 度 。 l 目 前 ， 作 为 物 理 镀 膜 方 法 的 真 空 镀膜 ， 尤 其 是 纳 米 级 超 薄 膜 制 作 技 术 ， 己广 泛 地 应 用 在 电 真 空 、 无 线 电 、 光 学 、原 子 能 、 空 间 技 术 等 领 域 及 我 们 的 生 活中 。 l 真 空 镀 膜 实 质 上 是 在 高

23、 真 空 状 态 下利 用 物 理 方 法 在 镀 件 的 表 面 镀 上 一 层 薄膜 的 技 术 ， 它 是 一 种 物 理 现 象 。l 真 空 镀 膜 按 其 方 式 不 同 可 分 为 真 空蒸 发 镀 膜 、 真 空 溅 射 镀 膜 和 现 代 发 展 起来 的 离 子 镀 膜 。 这 里 只 介 绍 真 空 蒸 发 镀膜 技 术 。l l 众 所 都 知 ， 任 何 物 质 总 在 不 断 地 发 生 着 固 、气 、 液 三 态 变 化 ， 设 在 一 定 环 境 温 度 T下 ， 从固 体 物 质 表 面 蒸 发 出 来 的 气 体 分 子 与 该 气 体 分子 从 空 间

24、回 到 该 物 质 表 面 的 过 程 能 达 到 平 衡 ，该 物 质 的 饱 和 蒸 气 压 为 Ps， 则 ：l式 中 AH为 分 子 蒸 发 热 ， K为 积 分 常 数 ， R 8.3l44 l 真 空 蒸 发 镀 膜 主 要 包 括 以 下几 个 物 理 过 程 ： l 采 用 各 种 形 式 的 热 能 转 换 方 式 ，使 镀 膜 材 料 蒸 发 或 升 华 ， 成 为 具 有 一 定能 量 （ 0.10.3eV） 的 气 态 粒 子 （ 原 子 、分 子 或 原 子 团 ） ； l 气 态 粒 子 通 过 基 本 上 无 碰 撞 的 直 线运 动 方 式 传 输 到 基 片

25、；l 粒 子 沉 积 在 基 片 表 面 上 并 凝 聚 成 薄膜 。 l 影 响 真 空 镀 膜 质 量 和 厚 度 的 因 素 很 多 ， 主要 有 真 空 度 、 蒸 发 源 的 形 状 、 基 片 的 位 置 、 蒸发 源 的 温 度 等 。 固 体 物 质 在 常 温 和 常 压 下 ， 蒸发 量 极 低 。 真 空 度 越 高 ， 蒸 发 源 材 料 的 分 子 越易 于 离 开 材 料 表 面 向 四 周 散 射 。 真 空 室 内 的 分子 越 少 ， 蒸 发 分 子 与 气 体 分 子 碰 撞 的 概 率 就 越小 ， 从 而 能 无 阻 挡 地 直 线 达 到 基 片 的

26、表 面 。 l 当 气 体 分 子 平 均 自 由 程 等 于 蒸 发 源 到 基 片的 距 离 时 ， 约 有 63 的 分 子 会 在 途 中 发 生 碰 撞 ；当 平 均 自 由 程 10倍 于 蒸 发 源 到 基 片 的 距 离 时 ，就 只 有 9 左 右 的 分 子 在 途 中 发 生 碰 撞 ， 可 见只 有 当 d时 ， 蒸 发 物 质 分 子 才 能 沿 途 无 阻 挡地 、 直 线 达 到 被 镀 基 片 或 零 件 的 表 面 蒸 发 时一 般 要 选 择 比 d大 2 3倍 ， 因 为 在 蒸 发 过 程 中 ，真 空 室 内 温 度 升 高 后 要 放 出 大 量 气

27、 体 ， 会 使 真空 度 降 低 要 得 到 足 够 大 的 ， 就 要 求 P足 够 小 。一 般 实 验 室 的 真 空 镀 膜 中 d在 30cm左 右 ， 因 此镀 膜 时 常 用 的 真 空 室 气 体 压 强 为 10-2 10-4Pa，这 时 的 平 均 自 由 程 与 蒸 发 源 到 基 片 的 距 离 相 比要 大 得 多 。 l 如 果 蒸 发 物 质 的 分 子 在 蒸 发 后 立 即 离 去 ，并 不 回 到 原 来 的 物 质 上 ， 那 么 蒸 发 的 速 率 可 由 朗谬 尔 (Langmuir)导 出 的 公 式 决 定 ： )scm(kg1038.4 1-2

28、-7 TMPG l 式 中 M为 待 蒸 发 物 质 的 摩 尔 质 量 ， P为 蒸 气 压 ，T为 蒸 发 物 质 温 度 (K)。 l 在 整 个 基 片 上 获 得 厚 度 均 匀 的 薄 膜 很 重 要 ，薄 膜 厚 度 的 均 匀 性 同 蒸 发 源 的 形 状 有 很 大 的 关 系 。对 于 点 蒸 发 源 ， 基 片 平 行 放 置 在 蒸 发 源 的 正 上 方 ，则 膜 厚 分 布 为 ： 2/3 20 1 1 hlddl 其 中 d0表 示 点 源 到 基 片 垂 直 点 的 膜 厚 ， h为垂 直 距 离 ， l为 基 片 点 距 离 垂 直 点 的 距 离 ， M为

29、 总蒸 发 质 量 。 20 4 phMd l 对 于 微 小 平 面 蒸 发 源 ， 有 220 1 1 hldd 20 phMd l 目 前 ， 真 空 蒸 发 使 用 的 蒸 发 源 主 要 有 电 阻加 热 、 电 子 加 热 、 高 频 感 应 加 热 、 电 弧 加 热 和激 光 加 热 等 五 大 类 。 电 阻 加 热 采 用 钨 、 钼 、 钽等 高 熔 点 金 属 做 成 适 当 形 状 的 蒸 发 源 ， 或 采 用石 英 坩 埚 等 。 根 据 蒸 发 材 料 的 性 质 以 及 蒸 发 源材 料 的 浸 润 性 等 制 作 成 不 同 的 蒸 发 源 形 状 ， l

30、本 实 验 采 用 DM450C型 真 空 镀 膜 机进 行 抽 真 空 实 验 及 镀 膜 实 验 。 真 空 镀 膜 机由 抽 真 空 系 统 、 电 气 系 统 、 镀 膜 室 及 提 升机 构 等 组 成 。 l 本 实 验 要 求 在 一 块 平 面 玻 璃 的 表 面 镀上 一 层 铝 反 射 膜 ， 其 中 完 成 低 真 空 、 高 真空 的 获 得 过 程 。 l （ 1） 动 手 操 作 前 认 真 学 习 讲 义 及 有 关 资 料 ，熟 悉 镀 膜 机 和 有 关 仪 器 的 结 构 及 功 能 、 操 作 程序 与 注 意 事 项 。l （ 2） 清 洗 基 片 和

31、铝 丝 。 用 碱 水 冲 洗 ， 并 用 无水 酒 精 脱 水 ， 最 后 用 棉 纱 或 棉 纸 包 好 ， 放 在 玻璃 皿 内 备 用 。l （ 3） 镀 膜 室 的 清 理 与 准 备 。 先 向 钟 罩 内 充 气一 段 时 间 ， 然 后 升 钟 罩 ， 装 好 基 片 、 电 极 钨 丝和 铝 丝 ， 清 理 镀 膜 室 ， 降 下 钟 罩 。 l （ 1） 打 开 “ 机 械 泵 ” ， 低 阀 处 于 “ 抽 钟 罩 ” 位置 ， 接 通 热 电 偶 真 空 计 进 行 测 量 。l （ 2） 当 钟 罩 内 真 空 度 达 到 1.3Pa时 ， 开 “ 轰 击 ”和 “

32、工 件 旋 转 ” 旋 钮 ， 调 节 变 压 器 1BZ逐 步 升高 电 压 至 2000V左 右 ， 调 节 针 阀 使 钟 罩 内 真 空度 保 持 在 6.7Pa， 轰 击 约 20min后 ， 将 变 压 器 调回 零 。 关 针 阀 ， 关 “ 轰 击 ” ， 关 “ 工 件 旋 转 ” 。 l （ 3） 将 低 阀 置 于 “ 抽 系 统 位 置 ” ， 接 通 扩散 泵 冷 水 ， 打 开 “ 机 械 泵 、 扩 散 泵 ” 对 扩散 泵 加 热 。 约 40min后 ， 同 时 观 测 系 统 真 空度 在 6.7Pa以 上 ， 打 开 高 阀 ， 监 测 钟 罩 内 真空

33、度 。 当 真 空 度 超 过 1.33 101Pa时 ， 接通 电 离 真 空 计 测 量 。 l （ 1） 当 真 空 度 达 到 1.33 101Pa时 ， 开 “ 烘烤 ” ， 调 节 变 压 器 2BZ烘 烤 镀 件 ， 使 镀 件 获 得 基底 温 度 。l （ 2） 当 真 空 度 达 到 6.7 103Pa以 上 时 选 择 好 蒸发 电 极 ， 插 入 电 流 分 配 塞 ， 开 “ 蒸 发 ” ， 调 节 变压 器 1BZ， 逐 渐 加 大 电 流 使 铝 丝 预 熔 （ 钟 罩 内 真空 度 同 时 下 降 ） ， 此 时 用 挡 板 挡 住 蒸 发 源 避 免 初熔 时

34、 杂 质 蒸 发 到 玻 璃 上 。l （ 3） 当 钟 罩 内 真 空 度 恢 复 到 6.7 103Pa以 上 时 ，再 加 大 蒸 发 电 流 ， 同 时 移 去 挡 板 ， 此 时 从 观 察 窗中 可 以 看 到 铝 丝 逐 渐 熔 化 缩 成 液 体 小 球 ， 然 后 迅速 蒸 发 ， 玻 璃 上 便 附 着 了 一 层 铝 膜 。 l 关 高 真 空 测 量 ， 停 扩 散 泵 加 热 炉 ， 关 高 阀 ，低 阀 仍 处 于 “ 抽 系 统 位 置 ” ， 开 “ 充 气 ” ， 充 气完 毕 后 开 “ 升 钟 罩 ” ， 取 出 镀 件 。 清 理 镀 膜 室 ，开 “

35、降 钟 罩 ” ， 扣 下 钟 罩 后 ， 降 低 阀 置 于 “ 抽 钟罩 位 置 ” ， 抽 钟 罩 35min后 停 机 械 泵 ， 关 总 电 源 ，再 过 1小 时 后 关 闭 扩 散 泵 冷 却 水 。 l (1)实 验 过 程 中 要 保 证 冷 却 水 的 畅 通 ， 镕膜 完 毕 后 也 不 能 马 上 关 闭 冷 却 水 。l (2)“ 高 阀 ” 定 耍 在 适 当 时 间 打 开 ， 否则 会 损 坏 扩 散 泵 。 l1、 镀 膜 前 为 什 么 对 玻 璃 进 行 清 洗 ？ 蒸 发 率 对 镀膜 质 量 有 何 影 响 ？ 影 响 镀 膜 层 的 质 量 和 厚 度 还有 哪 些 因 素 ？l2、 使 用 油 扩 散 泵 应 该 注 意 哪 些 事 项 ？ l3、 真 空 计 有 哪 几 种 ？ 我 们 为 什 么 采 用 复合 真 空 计 进 行 真 空 度 测 量 ？ l4、 若 在 实 验 过 程 中 突 然 停 水 、 停 电 ， 你作 何 应 急 处 理 ？