教育訓練-真空元件ppt课件

1、 机密等级 密件 科 目 真空元件 教 育 讲 习 发行单位: 工程技术处 发行编号: 技2 0 0 1 - 1 0 - 1 5 - 0 0 0 2 版 本: 1 . 0版 页 数: 3 1 真空资料與元件真空资料與元件一、概論一、概論 傳統之真空系統或真空裝置的結構，傳統之真空系統或真空裝置的結構，採用了金屬、玻璃、陶瓷和些許的橡採用了金屬、玻璃、陶瓷和些許的橡膠暨塑膠構建而成。膠暨塑膠構建而成。 真空系統中的各部份资料，必須有足真空系統中的各部份资料，必須有足夠之機械強度，能抵抗壓差夠之機械強度，能抵抗壓差THE PRESSURE DIFFERENCE及氣體及氣體的不滲透性行為的不滲透性行

2、為IMPERMEABLE並具有低蒸氣壓並具有低蒸氣壓LOW VAPOUR PRESSURE能適應各種特殊之任务能適應各種特殊之任务環境如溫度所帶來之變化。環境如溫度所帶來之變化。二、機械強度二、機械強度 真空環境之坚持是藉由容器包圍坚持，真空環境之坚持是藉由容器包圍坚持，容器之外部為大氣容器之外部為大氣ATMOSPHERE內部則為零壓力內部則為零壓力ZERO PRESSURE之狀態，因此容器必須有足夠之強度藉之狀態，因此容器必須有足夠之強度藉以抵抗壓差。防止容器因無法抵抗壓以抵抗壓差。防止容器因無法抵抗壓差，進而向中央凹陷因此具有足夠之差，進而向中央凹陷因此具有足夠之機械強度為其先決條件。機械

3、強度為其先決條件。三、氣體的滲透力三、氣體的滲透力 真空容器暨管件的構成物質如：金屬，真空容器暨管件的構成物質如：金屬，玻璃或橡樛器壁有著或多或少可供氣玻璃或橡樛器壁有著或多或少可供氣體進行滲透之毛細孔。體進行滲透之毛細孔。 而氣體滲透過器壁的量，可大至猶如而氣體滲透過器壁的量，可大至猶如多孔的陶瓷體或鑄件體，甚或至在非多孔的陶瓷體或鑄件體，甚或至在非多孔性的器壁外表反射。對於多孔性多孔性的器壁外表反射。對於多孔性POROUS材質外表粗糙度明顯，材質外表粗糙度明顯，具鬆散層的资料防止選用，至於非多具鬆散層的资料防止選用，至於非多孔性的资料，他們對於氣體的容許滲孔性的资料，他們對於氣體的容許滲透

4、力也必需列入氣體的負載評估之列。透力也必需列入氣體的負載評估之列。四、蒸氣壓四、蒸氣壓VAPOUR PRESSURE 在真空系統中运用之资料，在真空系統中运用之资料，必需在最高溫之狀態下有最少的蒸氣必需在最高溫之狀態下有最少的蒸氣壓有些金屬资料壓有些金屬资料Zn .Pb在在400500之溫度下的蒸氣壓將會超過在高之溫度下的蒸氣壓將會超過在高真空系統中的要求，因此這些资料甚真空系統中的要求，因此這些资料甚或它們之合金將不被採用，對於超高或它們之合金將不被採用，對於超高真空之任务。真空之任务。不銹鋼不銹鋼STAINLESS STEELSSTAINLESS STEELS高鎳合金高鎳合金HIGH NI

5、CKEL ALLOYSHIGH NICKEL ALLOYS暨無氧銅暨無氧銅OXYGEN-FREE HIGH CONDUOTIVITY OXYGEN-FREE HIGH CONDUOTIVITY OOPPER OFHCOOPPER OFHC將是独一可選用之资料。來將是独一可選用之资料。來自金屬外表之氣體應該是極微少量的，在此前自金屬外表之氣體應該是極微少量的，在此前提之下，建議能將资料外表之氣體除去，自然提之下，建議能將资料外表之氣體除去，自然的逸氣率的逸氣率OUTGASSING RATEOUTGASSING RATE應該藉由清應該藉由清潔潔OLEENINGOLEENING與烘烤，與烘烤，BAK

6、INGBAKING來降來降低。低。五、任务環境五、任务環境WORKING WORKING CONDITIONSCONDITIONS處在高真空環境下的主要影響因處在高真空環境下的主要影響因子是子是溫度。溫度。對於一些真空系統中能够的影響對於一些真空系統中能够的影響如化學腐蝕、幅射傷害、磁場以及其如化學腐蝕、幅射傷害、磁場以及其它種種之要素能够是在選擇適當资料它種種之要素能够是在選擇適當资料之初一項相當重要的考慮要件。之初一項相當重要的考慮要件。六、真空用部品六、真空用部品真空裝置的主要組立主件列舉如下：真空裝置的主要組立主件列舉如下：(a)(a)真空容器真空容器(b)(b)真空泵浦真空泵浦(c)

7、(c)真空配管真空配管(d)(d)其它必要之真空部品其它必要之真空部品真空部品之基礎為真空密封，真空密封真空部品之基礎為真空密封，真空密封又有軸密封暨固定密封，固定密封又有軸密封暨固定密封，固定密封如電流導入端子為永久式之密封方式。如電流導入端子為永久式之密封方式。法蘭法蘭FLANGEFLANGE暨閥體，為具有半固定暨閥體，為具有半固定式之密封，軸密封依運動方式又區分為式之密封，軸密封依運動方式又區分為直線方式、回轉方式、傾斜方式三種運直線方式、回轉方式、傾斜方式三種運動導入之機構。動導入之機構。七、法蘭暨襯墊七、法蘭暨襯墊GASKETGASKET真空部品的安裝、真空配管暨真空裝置真空部品的安

8、裝、真空配管暨真空裝置之組立，皆須以法蘭暨襯墊相互搭配達成氣之組立，皆須以法蘭暨襯墊相互搭配達成氣密。法蘭之連結方式為密。法蘭之連結方式為具有溝槽之法蘭具有溝槽之法蘭型，再與另一具完好平面的法蘭型，再與另一具完好平面的法蘭型將襯墊置於溝槽內，再與另一具型將襯墊置於溝槽內，再與另一具完好平面法蘭型互以螺栓相接合。完好平面法蘭型互以螺栓相接合。运用場合概分如下：运用場合概分如下：(1)(1)泵浦均採型之法蘭泵浦均採型之法蘭(2)(2)閥均採型之法蘭閥均採型之法蘭(3)(3)配管之場合則依管內之氣流方向而定配管之場合則依管內之氣流方向而定一對接合之法蘭，連結的下個法蘭原則一對接合之法蘭，連結的下個法

9、蘭原則上是型作對應。上是型作對應。真空裝置上的法蘭所运用的襯墊，真空裝置上的法蘭所运用的襯墊，普通运用橡膠類較為合適。另外普通运用橡膠類較為合適。另外SILICONSILICON材質的襯墊會產生氣體滲透性之問題，材質的襯墊會產生氣體滲透性之問題，在高度真空之場合必須留意。在高度真空之場合必須留意。八、閥八、閥閥在真空裝置上其功能為阻止氣閥在真空裝置上其功能為阻止氣體之流動。閥開閉之動作可分為：體之流動。閥開閉之動作可分為：(a)(a)手動式手動式(b)(b)電磁式電磁式(c)(c)油壓式油壓式(d)(d)氣壓式氣壓式其中閥軸心之氣密方式又區分如下：其中閥軸心之氣密方式又區分如下：(1)O-RI

10、NG SEAL(1)O-RING SEAL(2)WILISON SEAL(2)WILISON SEAL(3)BELLOW SEAL(3)BELLOW SEAL流量調節閥流量調節閥Regulator VALVERegulator VALVE 在普通真空裝置上所运用的閥體，為在普通真空裝置上所运用的閥體，為大流量的調節功能，如需採用微量調節大流量的調節功能，如需採用微量調節時，就必需採用流量調節閥。時，就必需採用流量調節閥。例如：針閥例如：針閥NEEDLE VALVENEEDLE VALVE以以其針軸開啟的程度來調節流量之大小。其針軸開啟的程度來調節流量之大小。九、阻擋九、阻擋BAFFLEBAFF

11、LE與陷井與陷井TRAP TRAP 阻擋為裝設在泵浦如油擴散泵浦上阻擋為裝設在泵浦如油擴散泵浦上端之裝置，其功能為阻擋泵浦逆流之蒸端之裝置，其功能為阻擋泵浦逆流之蒸氣，使其凝縮氣，使其凝縮TO CONDENSETO CONDENSE回流，回流，阻擋普通為銅製品，內部通常以冷卻水阻擋普通為銅製品，內部通常以冷卻水或液態氮，強化其阻擋熱騰之油蒸氣的或液態氮，強化其阻擋熱騰之油蒸氣的才干。才干。陷井陷井(TRAP)(TRAP)其主要功用為降低作動液其主要功用為降低作動液如油之蒸氣回流至真空腔中，破壞如油之蒸氣回流至真空腔中，破壞或污染真空品質，通常將液態氮導入陷或污染真空品質，通常將液態氮導入陷井之

12、中，利用其低溫之井之中，利用其低溫之“凝縮才干捕捉凝縮才干捕捉作動液之蒸氣。作動液之蒸氣。十、運動導入機構十、運動導入機構運動導入其功用為將外部的運動，運動導入其功用為將外部的運動，藉由藉由“其將運動形態導入空腔體中仍其將運動形態導入空腔體中仍能維持空之氣密性。能維持空之氣密性。 氣密密合之方式氣密密合之方式(1)BELLOW (1)BELLOW SEAL(2)WILISON SEAL (3)ORING SEAL(2)WILISON SEAL (3)ORING SEAL(4)FERROFLUIDSEAL(4)FERROFLUID磁性流體磁性流體 運動之種類：運動之種類：(1)(1)直進直進(2

13、)(2)迴轉迴轉(3)(3)傾斜傾斜【附註】利用【附註】利用BELLOW SEALBELLOW SEAL之密合方式，可之密合方式，可涵蓋上述之運動密合應用。涵蓋上述之運動密合應用。在高速迴轉下，迴轉導入必需接受嚴重問在高速迴轉下，迴轉導入必需接受嚴重問題：機械磨擦。然而磁性流體可解決此類問題。題：機械磨擦。然而磁性流體可解決此類問題。磁性流體的密封機構，是藉由磁流體外部磁性流體的密封機構，是藉由磁流體外部之磁石與轉軸型成一密封之磁力線，轉軸間之之磁石與轉軸型成一密封之磁力線，轉軸間之空隙就藉由磁性流體來密封。空隙就藉由磁性流體來密封。磁性流體導入其軸由於不與固體物質接磁性流體導入其軸由於不與固體物質接觸，因此不會呵斥摩擦摩耗、潔淨、壽觸，因此不會呵斥摩擦摩耗、潔淨、壽命長。命長。十一、電氣導入十一、電氣導入其功用為將大氣側之電力傳導至真空側，其功用為將大氣側之電力傳導至真空側，暨電氣訊號傳輸之用。暨電氣訊號傳輸之用。十二、真空視窗十二、真空視窗用以觀察真空容器中所產生之狀態。用以觀察真空容器中所產生之狀態。【補充資料】【補充資料】壹普通真空资料之必要條件：壹普通真空资料之必要條件：(1)(1)资料之蒸氣壓低，不會吸放氣體。资料之蒸氣壓低，不會吸放氣體。(2)(2)真空排氣時，不會呵斥洩漏。真空排氣時，不會呵斥洩漏。(3)(3)具有適當之強度，耐熱性佳。具有適當之強度，