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目 录1

绪论1

第一章 真空技术的物理基础3

§1.1 气体分子运动论的基本原理3

1.1.1 概述3

1.1.2 气体的压强5

1.1.3 分压强与总压强——混合气体分压定律（道尔顿分压定律）7

1.1.4 气体分子的速率分布——麦克斯韦分布律8

1.1.5 平均自由程及自由程长度分布律11

1.1.6 碰撞截面19

1.1.7 碰撞于表面的分子数22

1.1.8 分子从表面的反射——余弦定律（克努曾定律）23

1.1.9 真空区域的划分25

§1.2 电子在稀薄气体中的碰撞25

1.2.1 漂移场与加速场26

1.2.2 电子在加速场中的碰撞规律（一）——碰撞序分布律27

1.2.3 电子在加速场中的碰撞规律（二）——碰撞次数分布律30

1.2.4 应用举例32

1.2.5 电子碰撞气体分子引起的电离35

繁流现象36

1.2.6 电子代分布律及电子繁流微观理论——“真空”中的电子36

§1.3 气体中的输运现象43

1.3.1 压强较高时的输运现象44

1.3.2 压强较低时的输运现象49

1.3.3 热流逸现象55

1.3.4 热交换对压强的影响58

§1.4 气体的流动59

1.4.1 气体沿管道的粘滞性流动——泊稷叶（Poisetille）公式60

1.4.2 气体沿管道的分子性流动——克努曾（Knudsen）公式61

1.4.3 气体通过小孔的流动63

1.4.4 流导与流阻64

1.4.5 复杂截面管道的流导66

1.4.6 短管的流导67

§1.5 表面吸附69

1.5.1 气－固界面69

1.5.2 物理吸附与化学吸附70

1.5.3 吸附速率81

1.5.4 吸附的动力平衡与吸附量93

1.5.5 共吸附和冷致捕集103

§1.6 表面脱附106

1.6.1 热脱附106

1.6.2 电子诱导脱附118

1.6.3 离子溅射脱附捕集离子的再释放127

1.6.4 光致脱附132

§1.7 气体在固体中的溶解和扩散134

1.7.1 溶解134

1.7.2 扩散和渗透137

1.7.3 解溶143

§1.8 真空中的相变过程和化学过程151

1.8.1 相变和化学变化151

1.8.2 蒸发155

1.8.3 化学反应的基本规律161

2.1.1 旋转机械真空泵的油蒸气返流174

第二章 清洁真空的获得174

§2.1 旋转机械真空泵的油蒸气返流174

2.1.2 旋片式机械真空泵的小型化与仪器化181

§2.2 扩散泵的油蒸气返流182

2.2.1 扩散泵的性能和指标183

2.2.2 油扩散泵的油蒸气返流189

2.2.3 低压强下油蒸气沿导管的传输193

2.2.4 减少返油的措施195

§2.3 低温吸附泵198

2.3.1 分子筛的吸气性质198

2.3.2 吸附泵的结构202

2.3.3 分子筛吸附的负载线204

2.3.4 吸附泵的性能与指标210

§2.4 钛升华泵214

2.4.1 钛薄膜的吸附性能215

2.4.2 钛升华泵的结构与使用224

§2.5 钛升华离子泵与径向静电场式钛泵231

2.5.1 钛升华离子泵231

2.5.2 径向静电场式钛泵237

§2.6 溅射离子泵243

2.6.1 潘宁放电243

2.6.2 溅射离子泵内的物理过程及对各种气体的排除机理255

2.6.3 溅射离子泵的性能与计算263

§2.7 涡轮分子泵269

2.7.1 分子泵的类型270

2.7.2 涡轮分子泵的理论276

2.7.3 涡轮分子泵的性能284

2.7.4 涡轮分子泵的使用290

§2.8 低温冷凝泵292

2.8.1 低温冷凝泵内的物理过程293

2.8.2 冷凝泵的结构310

§2.9 超高真空的获得314

2.9.1 决定极限压强的因素315

2.9.2 材料的选用及其处理317

2.9.3 真空泵的选用325

第三章 真空测量336

§3.1 热传导真空计的工作原理336

3.1.1 热传导真空计的测量范围336

3.1.2 电阻真空计（皮喇尼真空计）339

3.1.3 环境温度的影响及其补偿344

3.1.4 压强测量上限的扩展346

3.1.6 定温电阻计在离子器件中的应用349

3.1.5 热传导真空计压强测量下限的扩展349

3.1.7 热偶真空计351

§3.2 薄膜真空规355

§3.3 振膜真空规360

3.3.1 振膜规的工作原理361

3.3.2 振膜规的测试方法362

§3.4 电离真空计365

3.4.1 电离真空规的工作原理365

3.4.2 传统型电离规367

3.4.3 超高真空电离规369

3.4.4 高压强电离规378

3.4.5 冷阴极电离真空计382

3.4.6 电离真空规工作中的几个问题386

§3.5 真空计的校准394

3.5.1 静态膨胀法395

3.5.2 动态流导法400

3.5.3 磁悬浮转子标准真空规405

第四章 分压强测量和质谱分析416

§4.1 质谱计的主要性能参数417

§4.2 磁偏转质谱计423

4.2.1 磁偏转质谱计的工作原理423

4.2.2 磁偏转质谱计的分辨能力426

4.2.3 小型磁偏转质谱计429

§4.3 回旋质谱计434

4.3.1 回旋质谱计的工作原理434

4.3.2 回旋质谱计的离子运动方程及轨迹437

4.3.3 回旋质谱计的主要性能参数444

4.3.4 回旋质谱计的工作特性451

4.3.5 回旋质谱计的其它结构形式454

§4.4 四极质谱计457

4.4.1 四极质谱计的工作原理457

4.4.2 四极质谱计的质量歧视475

4.4.3 四极质谱计的设计和结构477

4.4.4 其它四极电场质谱计485

§4.5 其它质谱计487

4.5.1 射频质谱计487

4.5.2 谐振感应质谱计489

4.5.3 飞行时间质谱计491

§4.6 质谱计性能讨论496

§4.7 质谱分析技术504

4.7.1 识谱方法504

4.7.2 气体引入装置517

4.7.3分析系统521

§4.8 质谱计在电真空技术中的应用529

第五章 真空检漏540

§5.1 检漏基础540

5.1.1 漏气的判断和漏孔的表示方法540

5.1.2 漏孔的气流特性543

5.1.3 标准漏孔及其漏率的测量546

5.1.4 检漏方法的基本原理557

5.1.5 检漏方法的选择573

5.1.6 虚漏、漏孔堵塞和补漏剂577

§5.2 质谱检漏仪580

5.2.1 质谱检漏仪的工作原理580

5.2.2 质谱检漏仪的结构585

5.2.3 示漏气体的选择589

5.2.4 最小可检漏率及最小可检浓度590

5.2.5 反应时间和清除时间592

5.2.6 提高质谱检漏仪检漏效果的方法594

5.2.7 反流氦质谱检漏仪596

5.2.8 氦质谱检漏仪的使用和维护597

§5.3 电真空器件零部件的检漏599

5.3.1 利用气体放电进行检漏600

5.3.2 利用显色检漏法确定漏孔的位置602

5.3.3 零部件的质谱检漏法604

5.4.1 利用电离规检漏610

§5.4 电真空器件在排气台上的检漏610

5.4.2 双真空检漏615

5.4.3 溅射离子泵检漏617

5.4.4 残余气体分析器检漏622

5.4.5 利用电真空器件的阴极检漏622

§5.5 密封电真空器件的无损检漏623

5.5.1 荧光检漏法623

5.5.2 氪85同位素检漏法624

5.5.3 慢性漏气的加速检测625

附表637