真空物理与技术
课程编码：180092080501P3001H
英文名称：Vacuum Physics and Technology
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：刘丰珍等
教学目的要求
本课程为材料科学与工程专业研究生的专业课，通过此课程在大学物理的基础上进一步专门学习与真空相关的物理和技术知识。课程所涉及的知识广泛应用于科学研究和工业生产中，学生通过学习掌握真空物理与技术的基本知识和常见的真空系统所涉及到的真空泵、真空测量、真空检漏法，了解真空技术所涉及的相关应用领域和真空技术的新进展，进而能够使用和维护一般科技工作和工业生产中的常见真空系统。
二、预修课程
预修课程
大学物理、热力学
大纲内容
第一章 引言 3学时 曾湘波
第1节 应用领域及发展前景
第2节 真空分类、真空术语和真空技术符号
第二章 真空物理基础 6学时 曾湘波
第1节 分子、离子、原子
第2节 固体、液体和气体
第3节 气体的动力学描述、动力学理论
第4节 蒸发和凝聚，蒸汽压
第5节 宏观气体定律
第6节 气体的连续态和分子态，克努曾数
第7节 气体中的传导、气体的粘滞性
第8节 气体-表面散射和分子的拖曳力
第9节 热流逸效应
第三章 真空系统中的气体 3学时 曾湘波
第1节 真空获得的基本任务、真空单位和真空范围
第2节 几个重要公式
第3节 真空泵抽真空过程的定性描述
第4节 表面过程和放气
第5节 气体流动：表征方式和机制
第6节 圆孔的分子流（区域）的流导
第7节 真空泵口对分子流气体最大抽速
第8节 通过管路的分子流，透过几率和流导
第四章 真空泵 3学时 曾湘波
第1节 容积泵
第2节 动力泵
第3节 捕集泵(捕捉泵)
第4节 泵的选择
第五章 真空测量 6学时 曾湘波
第1节 全压强真空计
第2节 静态压强计
第3节 热导规
第4节 电离规
第5节 超高真空（UHV)和极高真空（XHV）专用规
第6节 磁悬浮转子规
第7节 真空规的校准
第8节 分压强真空计
第9节 磁扇形分析仪
第10节 四极质谱（残余）气体分析仪
第11节 光谱显示
第12节 光谱的解释
第六章 真空材料和元件 3学时 曾湘波
第1节 所需属性
第2节 常用材料
第3节 密封（材料）
第4节 陶瓷和玻璃
第5节 泵流体
第6节 法兰
第7节 真空配件
第8节 组件的加工和建造
第七章 真空清洁 3学时 曾湘波
第1节 通用法则
第2节 程序选择
第3节 清洗程序
第4节 包装
第5节 通用清洗技术
第6节 专用清洗工艺
第7节 真空元件和设备使用后的清洁
第八章 真空泄露和检测 3学时 曾湘波
第1节 实漏和虚漏
第2节 检漏方法
第3节 检漏仪
第九章 真空应用实例-真空镀膜 10学时 刘丰珍
第1节 真空镀膜基础
第2节 典型真空镀膜技术与系统
参考书
1、
《Basic Vacuum Technology》
A Chamber, R K Fitch and B S Halliday
1998年
Institute of Physics Publishing Bristol and Philadelphia
2、
《真空技术》
王欲知、陈旭编著
2007年6月
北京航空航天大学出版社
3、
《真空物理与技术》
G·L·威斯勒，R·W·卡尔森
1990年10月
原子能出版社
4、
《真空设计手册》
达道安
2004年7月
国防工业出版社
课程教师信息
曾湘波，女，博士，硕士生导师。先后于1985年和1988年在南开大学物理系获理学学士和理学硕士学位，2004年在中国科学院半导体研究所获工学博士学位。1988-2001年在辽宁师范大学物理系从事教学工作。获国家留学基金资助于1998年1月至1999年1月在美国University of Delaware 作访问学者。2004年始在中国科学院半导体研究所从事薄膜光伏材料、硅基低维材料的光电性质及器件研究。刘丰珍，中国科学院大学材料科学与光电技术学院教授，博士生导师。研究领域为光电子薄膜材料、物理与器件，目前主要从事新型光伏材料与器件的研究。教授课程包括《半导体器件物理》、《薄膜物理》、《真空物理与技术》。