(实验10)实验报告

1、实验十真空系统安装调试姓名：许航学号：141190093姓名：王颖婷学号系别：材料科学与工程系专业：材料物理组号：A9实验时间月16号一、实验流程照图连接真空系统各部件，按真空要求紧固法兰。打开冷却水。开启机械泵()，记录真空度随时间变化曲线。1 转速随时间的变化，记录真空度随时间变化曲线。)，记录真空度随时间变化曲线。如真空系统未达到预定真空度检漏并修复。8) 开启充气阀到不同的充气流量大小(由阀上刻度读出)，记录真空度的变化。关闭真空计。按下分子泵电源之停止键，使分子泵减速。100 时，停止机械泵。关闭分子泵总电源，关闭分子泵冷却水。二、实验数据图表及分析1、实验全程真空度变化曲线：真空度

2、随时间变化的曲线气压随时间变化曲线气压随时间变化曲线140012001000）P800（ 压气600400200005001000150020002500时间(s)分析：a.刚刚开始抽真空时，真空度变化最大，曲线迅速下降；B.60s 以后，真空度（气压）的绝对变化值就非常小了，曲线基本与横轴重合。经过对数坐标处理的曲线气压对数随时间变化曲线气压对数随时间变化曲线4） P2（ 数对压气0-205001000150020002500-4时间(s）分析：a.本次实验在 260s 时开启分子泵，680s 时分子泵达到稳定转速，从图中可见，分子泵的抽真空极限明显高于机械泵；b.由于本次实验基座挡板部分漏

3、气，故第一次抽真空数据完全不能使用，最后使用的实验数据为排除故障关闭分子泵放气重做后的数据。2、不同抽真空阶段的曲线机械泵（真空度采用对数坐标）机械泵阶段气压对数随时间变化曲线机械泵阶段气压对数随时间变化曲线3.53）（2数对 1.5压气10.50050100150时间（s）200250300分析：使用机械泵抽真空最初的 20s 内，真空度有显著而迅速的变化，此后变化非常缓慢。分子泵（转速从低到高，直至稳定，真空度采用对数坐标）分子泵稳定前气压对数随时间变化曲线分子泵稳定前气压对数随时间变化曲线10.50） -0.5 0100200300400500600700800（-1数对 -1.5压气-

4、2-2.5-3-3.5时间（s）分析：a.通过分子泵控制仪显示屏可见，分子泵的转速随时间均匀提高，最终稳定转速；b.的状态。分子泵（转速稳定以后，真空度采用对数坐标）分子泵稳定后气压对数随时间变化曲线分子泵稳定后气压对数随时间变化曲线P-2.95-3 0-3.05-3.15001000150020002500）（ -3.15数对-3.2压 -3.25气-3.3-3.35-3.4时间(s)分析：分子泵转速稳定以后，真空腔气压基本均匀地下降，极限在2*10（-4）Pa 左右。3、真空度随充气流量的变化气压随充气阀角度变化曲线气压随充气阀角度变化曲线0.350.3）(0.20.15气0.10.050

5、0102030405060708090充气阀角度0-0.50102030405060708090-1-1.5-2-2.5-3-3.5-4气压对数随充气阀刻度变化曲线） 气压对数随充气阀刻度变化曲线） （数对压气充气阀刻度三、思考问题：1） 影响真空系统极限真空度的因素有哪些？答：a.真空系统的气密性（包括法兰螺母的均匀性、紧固程度，以及真空腔材料对气体的扩散系数等等）；b.真空泵本身的抽真空极限。2） 如何判断真空系统是否漏气？答：a. 将耳部贴近法兰，如果听到漏气声，则该处漏气，且漏气量往往较大；b. 用注射器将少量无水乙醇或丙酮注射到法兰接缝处，如果真空度发生变化，就说明该处漏气。3） 简

6、述实验中出现的三种真空法兰标准。答：（1）CF 法兰：CF 真空接头是适用于超高真空场合的接头，是一种金属静密封，可以承受高温烘烤；KF 法兰：KF 成对称分布的 KF 单地用手拧动蝶形螺母就可以松开或压紧联接；ISO 法兰和配管可用于从大气压到高真空，经常装拆的各种系统装置中 50mm（2 英寸）。4)为什么分子泵要有一个加速、减速过程？关分子泵能时能够直接切断总电源吗？答：（1）在初始的低真空度的情况下，转速过快可能导致叶片损坏，所以需要一个逐渐加 （2）子泵叶片，甚至污染真空腔。附：组装图附：组装图装置实景图：附：实验数据时间(s)气压7900.00092050 0.0004701200

7、012008200.0008720801011008500.0008421102011008800.000822140306209100.00079404009400.00077充气阀角度50779700.000750603010000.0007420702010300.0007240801610600.000750901410900.00069601001311200.00068701201211500.00066801401111800.000651601112100.000641801012400.000632009.812700.000622209.513000.00061240913

8、300.00062607.713600.00062904.313900.000593203.714200.000583502.214500.000573801.714800.000574000.6515100.000564200.4215400.000554400.3815700.000554600.2816000.000544800.116300.000535000.02416600.000535200.0116900.000525400.005817200.000525600.003717500.000515800.002717800.000516000.002118100.00056200.001718400.00056400.001418700.000496600.001219000.000496800.