真空炉的真空概念

一、真空及真空度的概念

　　在真空技术中，把低于一个大气压的气体状态，统称为真空。与正常的大气相比，这是一种较稀薄的气体状态。

　　真空中残存气体的稀薄程度就是真空程度的高低，即真空度。

二、真空度的单位

　　依据真空度的定义，衡量真空度高低最直接的物理量应是每单位体积中的分子数，但由于历史和技术上的原因，真空度的高低是用被抽空容器中残存气体的绝对压强来表示的。“压强”，是指单位面积容器壁上所承受的压力，它是目前国际上通用的表示真空度的物理量。1958年第一届国际技术会议曾建议采用“托”（Torr）作为测量真空度的单位，定义为“1Torr是1个大气压的1/760”，因1个大气压为760mmHg，故Torr可以与mmHg通用。国际单位制（SI）中规定压强的单位为帕（Pa），帕（Pa）是牛顿/米2（N/m2）的专门名称。目前，包括我国在内的许多国家已逐步用Pa取代Torr作为真空压强的标准基本单位。 

　　真空度越高，则气体的压力越低，炉内气体分子数目也越少；反之，气体压力越高，意味着真空度越低。可见，压强的大小与真空度的高低成反比。

　　在各种文献中，压强的单位除了Pa和Torr外，还有标准大气压、bar、kgf/cm2。几种常见单位之间的换算关系如下。

　　1 Torr = 133.3 Pa

　　1 Pa = 7.5×10-3 Torr

　　1 Torr = 1 mmHg 柱　　

　　1 Torr = 1/760 大气压

 

三、真空区域的划分

　　真空区域的划分方法很多，目前，我国将真空区域划分为：低真空、中真空、高真空和超高真空。不同真空炉针对不同的真空度，各真空区域所对应的真空值分别为：

　　低真空：105 ～102 Pa　　(760～1 Torr)

　　中真空：102 ～10-1 Pa　　(1～10-3 Torr)

　　高真空：10-1～10-5 Pa　　(10-3～10-7 Torr)

　　超高真空： ≤10-5 Pa　　(≤10-7 Torr)

 

　　在不同的真空区域内分子运动的物理现象是不同的。离子渗氮是在中低真空中进行的，其压力范围通常为7～1000 Pa。