超高真空(真空類型)

定義

按壓力等級來分，真空類型分為低真空，中真空，高真空以及超高真空（UHV）。其中通常認為壓力在

以下的真空被稱為超高真空。這也就是說單位體積內的分子數，只有正常大氣壓的1/1,000,000,000,000。

超高真空通常用於表面科學，這是因為空氣中的分子會附著在暴露於空氣中的固體表面，並改變了固體的表面特性。即使在

的高真空當中，3秒之內就會有一層分子附著在裸露的固體表面。然而在超高真空中，同樣的過程將需要幾個小時才能完成，從而能保證表面特性研究的正常開展。在如此超低的壓力下，單個分子的平均自由程可達到40Km。也就是說真空腔內的幾乎所有分子都會和腔壁發生碰撞。

按照分子能量來分，真空空間可分為四種類型：近場真空、熱真空、低溫電漿真空和高能粒子真空。

粒子在每一種真空中飛行的平均能量分別為≤5 eV、≤O.3 eV、≤100 eV和≤40 TeV。在真空室中製得的核聚變電漿，不屬於低溫電漿(≥10 keV)。

表面科學家和表面分析儀器工程師們一直都在研究近場區域。在基體材料的處理方面，包括地球環境技術，人們主要研究的是熱真空。

材料表面處理人員利用的是近場區域、熱真空和低溫常規電漿真空(不包括離子注入)的知識。

超高真空、極高真空及其研發技術的歷史和現狀，在P.A.Radhead，J.P.Hobson和H.F.Dylla出版的特刊JVSTA V01.21，5號增刊文章中作了很好的論述。

表面處理系統中的超高真空技術以研發技術為基礎，在工業套用上則多種多樣，考慮到經濟因素，實際套用中使用大量的特殊材料。

在工業上，超高真空技術是超清潔技術(UCL)的一個分支，任何材料和處理過程都應該保持清潔。超高真空處理的第一步是表面除氣及測量。我們首先討論的是超高真空系統的分子動力學基礎。