真空工程設計

第1章 真空概論劉玉魁
1.1真空1
1.2真空計量單位4
1.3真空區域划分5
1.4真空環境特點及其應用8
1.4.1真空環境產生壓力差8
1.4.2真空環境中氧和水含量顯著減小8
1.4.3真空環境下氣體分子運動的平均自由程增大8
1.4.4真空環境使氣體分子在固體表面形成單分子層時間增長9
1.4.5真空環境減小能量傳遞9
1.4.6真空環境使物質沸點降低而蒸發速率加快14
1.4.7真空環境中材料迅速脫氣14

第2章 真空技術的物理基礎劉玉魁
2.1氣體基本性質16
2.1.1氣體與蒸氣16
2.1.2玻義耳—馬略特定律17
2.1.3查理定律18
2.1.4蓋呂薩克定律18
2.1.5道爾頓分壓力定律18
2.1.6阿伏伽德羅定律19
2.1.7理想氣體的狀態方程19
2.2氣體分子運動理論20
2.2.1分子運動論的要點20
2.2.2氣體的壓力及分子動能21
2.2.3氣體分子速度22
2.2.4氣體的入射率24
2.2.5氣體平均自由程26
2.3氣體中的遷移現象29
2.4氣體的擴散31
2.4.1氣體的自擴散31
2.4.2氣體的互擴散33
2.4.3氣體的熱擴散34
2.5氣體的黏滯性35
2.5.1壓力較高時黏滯流氣體的黏滯系數35
2.5.2壓力較低時分子流氣體的黏滯系數37
2.6氣體中的熱量傳遞38
2.6.1壓力較高時黏滯流氣體的熱量傳遞38
2.6.2壓力較低時分子流氣體的熱傳導40
2.6.3輻射傳熱42
2.7熱流逸42
2.8蒸發與凝結44
2.8.1蒸發率及凝結率44
2.8.2蒸氣壓45
2.9氣體在固體中的溶解49
2.10氣體在固體中的擴散51
2.11氣體在固體中的滲透52
2.11.1滲透系數及滲透氣體量52
2.11.2各種材料的滲透性54
2.12氣體與固體的吸附56
2.12.1物理吸附及化學吸附56
2.12.2吸附力及吸附能56
2.12.3吸附速率58
2.12.4分子沿表面遷移61
2.12.5吸附方程62
2.13氣體從固體表面的解吸65
2.13.1解吸過程65
2.13.2解吸速率65
2.13.3材料出氣66
2.14氣體中的放電現象68
2.14.1氣體的電離68
2.14.2氣體放電70
2.14.3輝光放電72
2.14.4弧光放電73
2.14.5火花放電74
2.14.6電暈放電75
2.14.7潘寧放電75

第3章 真空獲得技術與設備閆格
3.1概述76
3.1.1真空泵基本參數76
3.1.2真空泵型號編制方法77
3.1.3真空泵的分類79
3.1.4各類真空泵工作壓力范圍79
3.2機械真空泵81
3.2.1往復式真空泵81
3.2.2水環真空泵82
3.2.3旋片真空泵83
3.2.4滑閥真空泵89
3.2.5羅茨真空泵91
3.2.6干式真空泵96
3.2.7分子泵108
3.2.8隔膜真空泵115
3.3蒸汽流真空泵116
3.3.1水蒸氣噴射泵116
3.3.2油擴散泵118
3.3.3油擴散噴射泵121
3.4氣體捕集真空泵121
3.4.1濺射離子泵121
3.4.2低溫泵122
3.4.3非蒸散型吸氣泵128
3.5國產真空泵132
3.5.1SKY干式真空泵組及濺射離子泵132
3.5.2KYKY分子泵134
3.5.3環球真空的真空泵產品140
3.5.4浙真集團真空泵146
3.5.5博開科技DZB系列低溫泵149
3.5.6紀維無油渦旋真空泵151
3.5.7華特HTFB復合分子泵153
3.5.8上海真空泵廠真空泵153
3.5.9南光機器F型分子泵及2XZ型及2X型旋片式真空泵155
3.5.10國產Z型系列油擴散噴射真空泵156
3.5.11國產K型系列油擴散真空泵156
3.5.12淄博真空設備廠真空泵163
3.5.13海樂威真空泵產品164

第4章 真空工程中制冷低溫技術應用基礎楊建斌
4.1概述167
4.2低溫制冷技術基礎概念168
4.3獲得低溫的方法170
4.3.1相變制冷171
4.3.2氣體絕熱膨脹制冷171
4.3.3半導體制冷172
4.4制冷低溫工質及載冷劑172
4.4.1制冷工質173
4.4.2載冷劑180
4.4.3低溫工質188
4.4.4低溫工質物性數據193
4.5蒸氣壓縮循環制冷231
4.5.1單級蒸氣壓縮循環制冷231
4.5.2復疊式蒸氣壓縮制冷循環237
4.5.3內復疊式蒸氣壓縮制冷循環239
4.6氣體液化制冷技術240
4.6.1氣體液化循環240
4.6.2低溫液體在冷卻中的應用243
4.7氣體循環低溫制冷技術247
4.7.1逆布雷頓循環低溫制冷系統247
4.7.2逆斯特林循環制冷系統249
4.7.3吉福特—麥克馬洪（G—M）制冷機251
4.7.4脈管制冷機253
4.8制冷設備255
4.8.1壓縮機255
4.8.2換熱器261
4.8.3節流元件及膨脹機268
4.8.4輔助設備272

第5章 真空度測量儀器肖祥正
5.1真空計的分類278
5.2彈性變形真空計279
5.2.1布爾登規（真空壓力表）279
5.2.2薄膜真空計279
5.3石英真空計280
5.3.1石英真空計的工作原理280
5.3.2石英晶振諧振阻抗的測量280
5.4熱傳導真空計281
5.4.1電阻真空計（皮拉尼真空計）281
5.4.2熱偶真空計283
5.4.3熱傳導真空計的優缺點284
5.5熱陰極電離真空計284
5.5.1普通熱陰極電離真空計284
5.5.2B—A真空計286
5.6冷陰極磁控放電真空計（潘寧真空計）287
5.7四極質譜計288
5.7.1四極質譜計的結構288
5.7.2四極質譜計的工作原理288
5.7.3四極質譜計的主要性能指標291
5.7.4四極質譜計的工作模式293
5.7.5氣體成分的判別293
5.7.6分壓力的計算296
5.8真空質量監控儀296
5.8.1工作原理297
5.8.2系統的標准配置297
5.8.3835VQM質譜儀的特性299
5.9國產各類真空計主要技術性能300
5.10質量流量計306
5.10.1MFC用途和特點306
5.10.2熱式MFC工作原理306
5.10.3MFC使用307
5.10.4國內外MFC發展狀況介紹307
5.10.5MFC在真空設備中的典型應用和注意事項308
5.10.6北京七星華創電子股份有限公司質量流量計308

第6章 低溫測試技術石芳錄
6.1概述312
6.1.1低溫范圍划分及獲得312
6.1.2溫度標准與傳遞313
6.2低溫溫度測量315
6.2.1低溫溫度計原理及分類315
6.2.2低溫溫度計的選型及應用316
6.2.3幾種常用低溫溫度計317
6.2.4低溫溫度測試技術的最新發展334
6.3低溫介質液面測量336
6.3.1浮子式液面計336
6.3.2壓差式液面計337
6.3.3電容式液面計339
6.3.4電阻式液面計340
6.3.5超聲波液面計342
6.4低溫介質流量測量343
6.4.1節流式流量計343
6.4.2渦輪流量計344
6.4.3渦街流量計346
6.4.4螺翼式流量計348
6.4.5超聲流量計349
6.4.6熱式和角動量式流量計（質量流量計）349
6.4.7低溫流量計的標定350

第7章 真空與低溫技術中熱計算基礎劉玉魁
7.1熱傳導354
7.1.1通過平壁的導熱355
7.1.2圓筒壁的導熱355
7.1.3各種類型熱傳導簡圖及熱量計算公式355
7.1.4金屬材料熱導率358
7.1.5非金屬材料熱導率359
7.1.6保溫材料的熱導率361
7.1.7接觸熱阻362
7.2低壓下氣體分子熱傳導363
7.3輻射傳熱366
7.3.1一個表面被另一個表面全包圍輻射換熱367
7.3.2兩平行表面之間輻射換熱367
7.3.3兩個表面之間置入n塊輻射屏368
7.3.4各種材料的發射率368
7.4輻射換熱角系數及其基本特性375
7.4.1輻射換熱角系數概念375
7.4.2輻射換熱角系數基本特性375
7.4.3微元面對有限面的角系數376
7.4.4有限面對有限面的角系數380
7.5對流換熱384
7.5.1計算傳熱系數所用特征數385
7.5.2傳熱系數計算基本公式386
7.5.3管內受迫流動換熱關聯式388
7.5.4外掠單管換熱准則關聯式389
7.5.5外掠管束389
7.5.6熱計算用的氣體及液體物理性質390
7.5.7流體沿平板及圓板自然對流與強迫對流時傳熱系數計算393
7.5.8空氣中自然對流傳熱系數394
7.6真空絕熱394
7.6.1高真空絕熱394
7.6.2真空多孔絕熱394

第8章 真空管路的流導計算劉玉魁
8.1氣體流量、流阻、流導的基本公式398
8.2流量單位398
8.3應用列線圖和曲線計算管道串聯時的流導和泵的有效抽速399
8.4氣體沿管道的流動狀態400
8.4.1湍流400
8.4.2黏滯流400
8.4.3分子流401
8.4.4黏滯—分子流401
8.4.5湍流與黏滯流的判別401
8.4.6黏滯流、黏滯—分子流和分子流的判別402
8.5黏滯流時孔的流導402
8.6分子流時孔的流導403
8.6.1圓孔403
8.6.2矩形薄壁窄縫404
8.6.3管道中隔板上的小孔405
8.6.4縮孔405
8.7黏滯流時管道的流導406
8.7.1圓截面長管406
8.7.2圓截面短管407
8.7.3矩形及正方形截面管道407
8.7.4環形截面管道409
8.7.5偏心圓環409
8.7.6橢圓形截面管道410
8.7.7徑向輻射流結構流導410
8.7.8各種氣體的流導關系411
8.8分子流時管道的流導412
8.8.1圓截面長管412
8.8.2圓截面短管413
8.8.3環形截面管道414
8.8.4橢圓形截面管道414
8.8.5錐形管道415空制造業的商家又為本