真空获得设备工程师考试试卷及答案

真空获得设备工程师考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分，共10分）1.国际单位制中真空度的基本单位是______。答案：帕斯卡（Pa）2.旋片式真空泵属于______真空泵（粗/高/超高）。答案：粗3.扩散泵的核心部件是______。答案：喷嘴（喷口组）4.真空系统中隔离泵与真空室的阀门是______。答案：真空隔离阀5.分子泵按结构分为涡轮分子泵和______分子泵。答案：牵引（复合）6.真空检漏常用方法之一是______检漏。答案：氦质谱（或卤素、气泡法）7.机械泵极限真空通常可达______Pa（数量级）。答案：10⁻¹8.低温泵利用气体的______效应抽气。答案：冷凝（吸附）9.超高真空常用获得设备是______（举一种）。答案：分子泵（离子泵、低温泵）10.真空系统抽气时间与真空室体积和______有关。答案：抽气速率二、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.属于粗真空获得设备的是？A.旋片泵B.扩散泵C.分子泵D.离子泵答案：A2.扩散泵的工作气体通常是？A.空气B.油蒸汽C.氮气D.氢气答案：B3.分子泵极限真空可达______Pa。A.10⁻¹B.10⁻³C.10⁻⁷D.10⁻¹⁰答案：C4.灵敏度最高的真空检漏方法是？A.气泡法B.卤素检漏C.氦质谱检漏D.压力降法答案：C5.机械泵启动前需检查？A.加热B.冷却水C.油位D.预真空答案：C6.不属于干式真空泵的是？A.螺杆泵B.罗茨泵C.油旋片泵D.爪式泵答案：C7.扩散泵的前级泵常用？A.旋片泵B.分子泵C.离子泵D.低温泵答案：A8.1Pa等于______Torr（托）。A.760B.7.6C.0.76D.0.076答案：B9.低温泵常用冷源是？A.液氮B.液氧C.液氢D.液氦答案：A10.罗茨泵的特点是？A.有油污染B.抽速大C.极限真空高D.需低温答案：B三、多项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.真空获得设备按真空度分为______。A.粗真空泵B.低真空泵C.高真空泵D.超高真空泵答案：ABCD2.属于干式真空泵的有？A.螺杆泵B.罗茨泵C.爪式泵D.油旋片泵答案：ABC3.真空检漏常用方法包括？A.气泡法B.氦质谱检漏C.卤素检漏D.压力升法答案：ABCD4.扩散泵工作过程包括______。A.油汽化B.蒸汽射流形成C.气体携带D.油蒸汽冷凝答案：ABCD5.分子泵的优点有？A.无油污染B.抽速大C.启动快D.极限真空高答案：ABCD6.真空系统组成部分包括______。A.真空室B.真空泵组C.阀门D.检漏仪答案：ABC7.机械泵维护要点有？A.定期换油B.检查油位C.清洁进气口D.加热油答案：ABC8.低温泵可抽除的气体包括______。A.氮气B.氧气C.氢气D.氦气答案：ABCD9.属于高真空获得设备的是？A.扩散泵B.分子泵C.离子泵D.低温泵答案：ABCD10.真空度表示方法有______。A.压强单位B.分子密度C.平均自由程D.抽气速率答案：ABC四、判断题（共10题，每题2分，共20分）1.旋片泵可直接获得高真空。（）答案：错2.扩散泵需要前级泵才能工作。（）答案：对3.分子泵是动量传递型真空泵。（）答案：对4.真空检漏仪只能检测漏率。（）答案：错5.干式真空泵无油污染。（）答案：对6.离子泵可用于超高真空。（）答案：对7.罗茨泵抽速与压强无关。（）答案：错8.低温泵冷源无需维护。（）答案：错9.真空系统抽气时间与抽速成反比。（）答案：对10.油扩散泵油可长期使用不更换。（）答案：错五、简答题（共4题，每题5分，共20分）1.简述旋片式真空泵的工作原理。答案：旋片泵由偏心转子、定子、旋片（嵌于转子槽）及弹簧组成。转子旋转时，旋片因弹簧力紧贴定子内壁，将定子与转子间空间分成若干气室。进气侧气室容积随转子旋转增大，吸入气体；排气侧气室容积减小，气体被压缩至大气压，推开排气阀排出。油起密封、润滑、冷却作用，极限真空约10⁻¹Pa，常作前级泵。2.扩散泵与分子泵的主要区别？答案：①原理：扩散泵靠油蒸汽射流携带气体（动量交换弱），分子泵靠高速叶片传递动量（动量交换强）；②油污染：扩散泵需冷阱防油污染，分子泵（涡轮型）无油；③真空度：扩散泵极限10⁻⁷Pa，分子泵10⁻⁸~10⁻¹⁰Pa；④前级要求：扩散泵需前级到10⁻¹Pa，分子泵前级要求低（10⁰Pa左右）；⑤启动：分子泵启动快，扩散泵需加热油汽化（启动慢）。3.真空检漏的基本步骤？答案：①准备：检查检漏仪状态，准备氦气等检漏气体；②粗检漏：用肥皂水涂可疑部位（气泡法）找大漏；③细检漏：用氦质谱仪校准后，喷检漏气体于可疑处，观察信号；④定位：根据信号强弱确定漏点；⑤定量：用标准漏孔校准后测漏率；⑥修复：修复漏点后复检，记录结果。4.简述低温泵原理及应用？答案：低温泵利用气体在低温表面（液氮77K、液氦4.2K）的冷凝或吸附效应抽气。气体分子碰撞低温表面时，冷凝为液体或被吸附剂（活性炭）吸附，降低真空压强。优点：无油污染、抽速大、极限真空10⁻¹²Pa。应用：半导体制造（离子注入）、核聚变装置、电子显微镜、空间模拟等超高真空领域。六、讨论题（共2题，每题5分，共10分）1.如何选择真空获得设备组合？答案：需结合3核心因素：①真空度要求：粗真空（10⁵~10²Pa）选旋片/螺杆泵；低真空（10²~10⁻¹Pa）选罗茨+旋片泵；高真空（10⁻¹~10⁻⁷Pa）选扩散/分子泵+前级泵；超高真空（<10⁻⁷Pa）选分子/离子/低温泵+前级泵；②气体种类：含可凝性气体选干式泵，无油要求选分子/离子泵；③系统体积：大体积选大抽速泵组（罗茨+旋片），小体积选小型泵。此外，考虑成本、维护难度，如半导体选分子泵+干式前级泵，普通应用选油扩散泵+旋片泵。2.真空获得设备常见故障及排除？答案：①旋片泵极限真空低：油污染→换油；旋片磨损→换旋片；进气漏气→检查密封；②扩散泵抽速下降：油变质→换油；加热不足