真空技術的典型應用

  現(xiàn)代社會每個人都在享受著真空技術給我們帶來的便利。例如:暖壺能保溫的秘訣就在于瓶壁內(nèi)有真空的空間,減少了熱傳導,以保持壺內(nèi)溫度;熒光燈、街燈、汽車照明燈的內(nèi)部也是真空狀態(tài),否則就無法發(fā)光。電視、電腦顯示器等也離不開真空。眼鏡和攝像機、照相機鏡頭為了提高光的透過率,表面所鍍的光學薄膜也是應用了真空技術。

  半導體產(chǎn)業(yè)離不開真空技術。生產(chǎn)半導體元件:(1)要在硅片上摻入相應的其他元素;(2)在生產(chǎn)集成電路時要形成復雜的金屬薄膜和jue緣膜;(3)要進行表面的刻蝕處理等復雜的工序。如果生產(chǎn)過程中的真空度不夠,表面上沾了灰塵或油滴之后會出現(xiàn)嚴重的后果。集成電路中細線的寬度是吸煙時吐出的煙霧顆粒直徑的1/3,是一?;覊m直徑的近萬分之一。對集成電路而言,哪怕落有一顆煙霧的顆粒,就好像大路上停了一架大型飛機一樣,使電子無法通過或造成短路。

  新材料開發(fā)離不開真空。以分子束外延為代表的薄膜生長技術是新材料開發(fā)的重要手段,薄膜材料放到蒸發(fā)源中之后被蒸發(fā)或升華,在超高真空環(huán)境中,薄膜材料的原子或分子可以長距離飛行,到達襯底成膜;而且由于殘留氣體少,襯底表面形成的薄膜純度高。

  表面科學*域?qū)φ婵斩鹊囊髽O高。在極高真空的環(huán)境下,通過高溫退火或結(jié)合離子濺射而獲得物質(zhì)的清潔表面,這時的表面沒有吸附任何其他的分子或原子。利用掃描隧道電子顯微鏡等**的表面分析實驗手段,可以看到物質(zhì)表面的原子排列和電子狀態(tài)。

  物理學中zui**的粒子加速器,是大規(guī)模真空技術的組合。電子(或其他帶電粒子)要被加速到接近光速,如果電子儲存環(huán)中不是超高真空狀態(tài),則電子會和其中的分子或原子碰撞,從而迅速衰減。另外,核聚變反應要達到上億度的高溫,極高真空環(huán)境是系統(tǒng)工作的基本前提。

  軍工、宇宙開發(fā)方面也離不開真空。隱形飛機或潛艇,要zui大限度地吸收雷達波,以達到不被發(fā)現(xiàn)的目的。涂在飛機或潛艇上的吸收雷達波材料,就是活用真空技術而獲得的納米顆粒。宇宙開發(fā)更離不開真空,因為宇宙本身就處于超高真空狀態(tài)。宇宙飛船使用的材料、對接技術,以及宇航員的太空服,處處都是真空技術的結(jié)晶。