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第一章 真空技术和真空物理概述1

1.1 真空的基本概念1

1.1.1 度量单位2

1.1.2 区域划分2

1.2 超高真空技术的近代发展8

1.2.1 超高真空泵8

本书所用符号9

1.2.2 超高真空容器15

1.2.3 超高真空规18

1.2.4 水平和方向20

1.3 真空物理的范畴29

第二章 稀薄气体分子的空间过程35

2.1 气体分子运动论的理论要点35

2.1.1 平衡态的基本结论35

2.1.2 非平稳态的基本概念39

2.2 粘滞性42

2.2.1 较高压强的情况--内摩擦42

2.2.2 较低压强的情况--外摩擦和自由分子粘滞性48

2.2.3 中压强的情况--滑动现象51

2.2.4 粘滞性在真空技术中的应用52

2.3 气体热传导61

2.3.1 较高压强的情况--气体热传导62

2.3.2 较低压强的情况--自由分子热传导69

2.3.3 中压强的情况--温度跃变83

2.3.4 热传导在真空技术中的应用89

2.4 扩散95

2.4.1 自扩散95

2.4.2 互扩散97

2.4.3 气体扩散在真空技术中的应用99

2.5.1 热扩散104

2.5 热扩散和热流逸104

2.5.2 热流逸(热迁移、热分子流)108

2.5.3 辐射计效应和应用110

第三章 复杂的分子运动论在真空技术中的应用和发展118

3.1 理想气体模型的失效118

3.1.1 实际气体和蒸汽118

3.1.2 自由程与温度的关系120

3.1.3 实际气体状态方程124

3.2 余弦定律的偏离136

3.2.1 漫反射和镜反射136

3.2.2 热流逸现象的实验与理论的偏差138

3.2.3 反常热迁移比在真空技术中的应用--适应泵140

3.3 真空技术中的涨落142

3.3.1 极高真空下密度的涨落142

3.3.2 布朗运动及其在真空技术中的初步应用145

3.4 关于统计规律153

3.4.1 真空中的定向压强154

3.4.2 深冷泵和吸气剂泵的抽速159

3.4.3 玻尔兹曼积分微分方程163

3.4.4 近代统计理论大意169

第四章 真空状态下的气体流动172

4.1 流动的基本概念172

4.1.1 典型的真空系统173

4.1.2 流动过程的基本物理量及其相互关系的电气模拟174

4.1.3 流动的基本状态和判据178

4.2 通过管和孔的粘滞流流导183

4.2.1 各种截面长管和径向辐射流的流导183

4.2.2 孔的流导198

4.2.3 短管、弯管的流导201

4.3 通过管和孔的分子流导205

4.3.1 长管的流导205

4.3.2 各种截头锥形管道214

4.3.4 孔的流导219

4.3.3 径向辐射流219

4.3.5 短管的流导(一)--管孔串联的近似解223

4.3.6 短管的流导(二)--圆截面的精确解226

4.3.7 短管的流导(三)--其它截面235

4.3.8 弯管的流导240

4.3.9 各种气体之间的流导换算241

4.3.10 综合系统的分子流242

4.4 通过管和孔的粘滞-分子流导248

4.4.1 粘滞流修正式249

4.4.2 分子流修正式251

4.4.3 非圆形截面257

4.5 用蒙特卡罗法求分子流导261

4.5.1 自由分子流的蒙特卡罗模拟261

4.5.2 演算示例263

4.5.3 各种计算结果268

4.5.4 气体的壁面效应274

4.5.5 在粘滞-分子流中的应用278

4.6 非稳态流动279

4.6.1 粘滞流279

4.6.2 分子流280

5.1 相变和化学变化的基本概念288

第五章 真空中的相变和化学变化288

5.1.1 相平衡和化学平衡--静力学问题289

5.1.2 相变和化学变化的速率--动力学问题292

5.1.3 相变和化学变化过程的热效应292

5.2 蒸发293

5.2.1 饱和蒸汽压293

5.2.2 混合物的蒸汽压297

5.2.3 分馏310

5.2.4 蒸发和升华速率314

5.2.5 扩散泵油的蒸汽压、热分解和分馏322

5.3.1 化学平衡的质量作用定律334

5.3 分解334

5.3.2 化学反应的等温方程式337

5.3.3 化学反应的等压方程式338

5.3.4 金属化合物的分解和还原342

5.4 残余气体的化学反应345

5.4.1 在热表面上气体的反应345

5.4.2 在电真空器件中残气之间的热化学平衡(一)--理论350

5.4.3 在电真空器件中残气之间的热化学平衡(二)--应用357

第六章 固体对气体的吸附作用366

6.1 基本概念366

6.1.1 吸附参量367

6.1.2 物理吸附和化学吸附的区别373

6.2 吸附力376

6.2.1 物理吸附力376

6.2.2 化学吸附力381

6.2.3 位能曲线384

6.3 吸附热386

6.3.1 各种吸附热386

6.3.2 吸附热与覆盖度的关系388

6.4 吸附等温线390

6.4.1 单分子层吸附的理论--亨利定律、朗缪尔等温式390

6.4.2 可用于化学吸附的等温式--弗罗因德利胥等温式、焦姆金等温式394

6.4.3 多分子层吸附的理论--BET等温式、二维凝聚、毛细孔凝结399

6.4.4 物理吸附的位势理论--波拉尼位势理论、杜平宁等温式、霍布森理论409

6.4.5 在真空技术中的物理吸附423

6.5 化学吸附426

6.5.1 概况426

6.5.2 化学吸附的理论方法(一)--量子化学法431

6.5.3 化学吸附的理论方法(二)--态密度法438

6.5.4 化学吸附的理论方法(三)--二维结晶学442

6.5.5 影响化学吸附的因素446

6.6.1 表面454

6.6 吸附的几何结构454

6.6.2 吸附层458

6.7吸附态463

6.8 吸附动力学468

6.8.1 吸附速率468

6.8.2 脱附速率475

6.8.3 净速率485

第七章 荷能粒子与表面的相互作用490

7.1 荷能粒子在真空技术中的实际意义490

7.2.1 概况496

7.2 荷能原子、离子与表面496

7.2.2 背散射501

7.2.3 溅射505

7.2.4 俘获、再释与溅射脱附512

7.2.5 激发516

7.3 电子与表面519

7.3.1 散射的概况519

7.3.2 弹性反射521

7.3.3 特征能量损失522

7.3.4 芯能级激发和俄歇电子524

7.3.5 二次电子发射528

7.3.6 电子碰撞脱附530

7.4 光子与表面539

7.4.1 光电发射539

7.4.2 光致脱附545

7.5 强电场与表面546

7.6 热表面的离子发射549

第八章 气体在固体中的溶解和扩散554

8.1 理论要点和实际意义554

8.2 气体在固体中的溶解556

8.2.1 影响溶解度的因素556

8.2.2 溶解度的数据562

8.3 扩散和渗透567

8.3.1 扩散569

8.3.2 平板壁的渗透570

8.3.3 圆管壁的渗透575

8.3.4 球形壁的渗透576

8.3.5 各类材料的情况577

8.4 出气585

8.4.1 解溶585

8.4.2 脱附596

8.4.3 常温出气速率597

8.4.4 高温出气599