真空-特點(diǎn)介紹    在真空科學(xué)中，真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)。人們通常把這種稀薄的氣體狀態(tài)稱為真

真空-特點(diǎn)介紹

在真空科學(xué)中，真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)。人們通常把這種稀薄的氣體狀態(tài)稱為真空狀況。這種特定的真空狀態(tài)與人類(lèi)賴以生存的大氣在狀態(tài)相比較，主要有如下幾個(gè)基本特點(diǎn)：
（1）真空狀態(tài)下的氣體壓力低于一個(gè)大氣壓，因此，處于地球表面上的各種真空容器中，必將受到大氣壓力的作用，其壓強(qiáng)差的大小由容器內(nèi)外的壓差值而定。由于作用在地球表面上的一個(gè)大氣壓約為101325N/m2，因此當(dāng)容器內(nèi)壓力很小時(shí)，則容器所承受的大氣壓力可達(dá)到一個(gè)大氣壓。
（2）真空狀態(tài)下由于氣體稀薄，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)，即氣體的分子密度小于大氣壓力的氣體分子密度。因此，分子之間、分子與其他質(zhì)點(diǎn)（如電子、離子等）之間以及分子與各種表面（如器壁）之間相互碰撞次數(shù)相對(duì)減少，使氣體的分子自由程增大。

物理真空
本指沒(méi)有任何實(shí)物粒子存在的空間，但什么都沒(méi)有的空間是不存在的。而假設(shè)你把一個(gè)空間的氣體都趕跑，會(huì)發(fā)現(xiàn)還是不時(shí)有基本粒子在真空中出現(xiàn)又消失，無(wú)中生有。物理上的真空實(shí)際上是一片不停波動(dòng)的能量之海。當(dāng)能量達(dá)到波峰，能量轉(zhuǎn)化為一對(duì)對(duì)正反基本粒子，當(dāng)能量達(dá)到波谷，一對(duì)對(duì)正反基本粒子又相互湮滅，轉(zhuǎn)化為能量。
工業(yè)真空
工業(yè)上的真空指的是氣壓比一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓小的氣體空間，是指稀薄的氣體狀態(tài)，又可分為高真空、中真空和低真空，地球以及星球中間的廣大太空就是真空。一般是用特制的抽氣機(jī)得到真空的。它的氣體稀薄程度用真空計(jì)測(cè)定，現(xiàn)在已能用分子抽氣機(jī)和擴(kuò)散抽氣機(jī)得到0.0000000001大氣壓的高真空。真空在科學(xué)技術(shù)，電真空儀器，電子管和其他電子儀器方面，都有很大用途。

真空-性質(zhì)介紹

真空具有如下性質(zhì)：

1、空非無(wú)，并非什么都沒(méi)有，它是所有粒子共同的基態(tài)，可以這么說(shuō)，粒子就被激發(fā)的真空，真空就是未被激發(fā)的粒子，粒子的存在就體現(xiàn)于可以被作用，或者更確切的說(shuō)，粒子就是一種作用，如果粒子不能被作用，那么就可以說(shuō)它是真空，任何脫離真空的所謂絕對(duì)的孤立的粒子是不存在的，真空時(shí)刻都處于一種動(dòng)態(tài)的平衡中，粒子的每一個(gè)變化都離不開(kāi)與真空的互動(dòng)，粒子和真空的互動(dòng)是無(wú)時(shí)無(wú)刻都在進(jìn)行中的，任何絕對(duì)靜止的物質(zhì)是不存在的，粒子的本質(zhì)在于自身的空性。
2、真空存在極性,因此說(shuō)真空是不對(duì)稱的。但這種不對(duì)稱是相對(duì)局部的，在相對(duì)整體上又是對(duì)稱的，如此的循環(huán)嵌套構(gòu)成了真空的這個(gè)性質(zhì)。
3、真空的每個(gè)局部具備了真空的全體性質(zhì)。大和小是相對(duì)而言的。時(shí)間也是相對(duì)于空間而言的，時(shí)間不能脫離了具體的空間而單獨(dú)的存在。

真空-利用技術(shù)

真空和微重力環(huán)境利用技術(shù)

航天器軌道飛行提供的真空和微重力環(huán)境，是一個(gè)寶庫(kù)，為人們提供了地面上難以獲得的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)工藝條件，進(jìn)行地面上難以進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，生產(chǎn)地面上難以生產(chǎn)的材料、工業(yè)產(chǎn)品和藥物。真空和微重力環(huán)境是一種寶貴的資源。高真空或超高真空提供一種超潔凈條件。微重力則提供一種重力影響很微弱的極端物理?xiàng)l件。如由重力引起的自然對(duì)流基本消除，擴(kuò)散過(guò)程成為主要因素；流體中的浮力基本消失，不同液體密度引起的組分分離和沉浮現(xiàn)象消失，液體僅由表面張力約束；潤(rùn)濕和毛細(xì)現(xiàn)象加劇；流體靜壓消失。總之，由重力引起的不利因素幾乎消除。利用這些非常理想的環(huán)境，可以開(kāi)展微重力技術(shù)物理、微重力生物學(xué)和微重力生命科學(xué)的研究，進(jìn)行加工工藝試驗(yàn)和生產(chǎn)制造，以及其它微重力應(yīng)用的試驗(yàn)研究。
在高真空和微重力環(huán)境中進(jìn)行生命和生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)，不會(huì)有有機(jī)物污染，發(fā)生混入或測(cè)定錯(cuò)誤，細(xì)菌等實(shí)驗(yàn)用的微生物不會(huì)到處擴(kuò)散，十分安全。在零重力或微重力條件下，可進(jìn)行無(wú)容器冶煉，這不會(huì)有任何雜質(zhì)混入，可以獲得高品質(zhì)的合金；可將不同比重的金屬或非金屬均勻地混合，獲得新型合金材料；可以克服地面加工存在的組分過(guò)冷起伏和密度大等缺陷，生長(zhǎng)出高質(zhì)量、大直徑的單晶體砷化鎵等半導(dǎo)體材料；可以生產(chǎn)百分之百圓度的滾珠軸承等圓球工業(yè)產(chǎn)品，而在地面上，由于重力的影響，滾珠軸承等總不是真正的球形。
太空制藥是真空和微重力環(huán)境利用的重要方面。在地面上制藥，由于地球重力作用，培養(yǎng)物會(huì)發(fā)生沉淀，處在沉淀中的微生物會(huì)因缺氧而死亡；如輸氧攪拌，所形成的低壓小氣泡又會(huì)破壞細(xì)胞；如加防泡劑，則會(huì)降低氧的溶解度，有礙微生物的繁殖，形成惡性循環(huán)。而在微重力環(huán)境中，培養(yǎng)物液體中含有大量的氣泡，也不會(huì)沉淀，微生物可隨時(shí)獲得氧氣，生長(zhǎng)速度比地面快一倍以上。可高效率、高純度地制造許多藥物，如治療燒傷的表皮生長(zhǎng)素、治療貧血的紅血球生長(zhǎng)素、防治病毒感染的免疫血清、治療肺氣腫的胰蛋白酶抑制素、治療血栓的尿激酶、治療血友病的抗溶血因子8、治療糖尿病的β細(xì)胞、治療癌癥的干擾素等40多種。主要的制藥方法是電泳法，將組分不同的混合物在直流電場(chǎng)作用下精確地分離成不同成份。其設(shè)備第一代為靜態(tài)電泳儀，第二代為連續(xù)流動(dòng)電泳儀。

真空在輸運(yùn)、吸引、起吊及真空造型等設(shè)備中的應(yīng)用

真空輸運(yùn)、吸引及起吊設(shè)備、都是利用真空與大氣間存在壓力差所產(chǎn)生的力來(lái)做功的。由于這種機(jī)械能存在著壓強(qiáng)處處均勻的特點(diǎn)，因此可絕對(duì)密接地施加到任何形狀的平面上。目前、這些真空設(shè)備大多用在吸魚(yú)、糧食、面粉、煤粉、煙草、水泥、泥漿、紙漿、粉狀礦物粉狀化工產(chǎn)品，水泥地板，預(yù)制板、機(jī)場(chǎng)及公路水泥跑的快速吸干、車(chē)間起吊、機(jī)床夾具，玻璃裝運(yùn)，吸乳、吸塵。人工流產(chǎn)吸引胎兒：吸痰、吸胸膜積水、膿液、吸腸以及吸引原子彈爆炸所產(chǎn)生的輻射塵埃等生產(chǎn)作業(yè)中。這些設(shè)備均具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作維護(hù)、運(yùn)輸、起吊吸引過(guò)程中無(wú)震動(dòng)、生產(chǎn)效率高、運(yùn)送易損壞物件安全可靠、對(duì)環(huán)境無(wú)污染等特點(diǎn)。因此具有廣闊的應(yīng)用范圍和前景。
真空造型也是利用壓差力的一個(gè)重要方面，在立體軍用地圖、盲人書(shū)籍、示數(shù)摸型、高級(jí)陶瓷、混凝土予制件、電冰箱洗衣機(jī)板件、玩具、復(fù)制浮雕和文物、行波管和返波管中的細(xì)旋支柱成形、質(zhì)譜儀中分析室以及微波系統(tǒng)的波導(dǎo)制作方面、都廣泛的采用了這一技術(shù)。

真空力學(xué)應(yīng)用的另一個(gè)領(lǐng)域是真空過(guò)濾和真空浸漬。在化工，制糖，水泥等工業(yè)部門(mén)已開(kāi)始大量采用的連續(xù)真空過(guò)濾、很容易將粘度大的懸浮液利用壓差力的作用、通過(guò)微細(xì)篩孔而將其懸浮液中的液體與固體分離。在染料工業(yè)中利用真空過(guò)濾法可以大量節(jié)省棉布。真空浸漬是把片狀或纖維狀的疏松物質(zhì)，進(jìn)行先抽真空，再在液體中浸漬充填一些新的物質(zhì)的一種新型工藝。這種工藝用在含油軸承、魚(yú)網(wǎng)纖維、皮革、非電解電容，變壓器、電動(dòng)機(jī)定子線圈等產(chǎn)品上已經(jīng)顯著的提高了產(chǎn)品質(zhì)量。此外這種工藝對(duì)疏松劣質(zhì)木材進(jìn)行聚脂樹(shù)脂浸，對(duì)鉛筆木進(jìn)行蠟類(lèi)浸漬使其改變?cè)械奶烊恍阅苓_(dá)到化劣質(zhì)為優(yōu)質(zhì)的目的、并已達(dá)到了予期的效果。

真空在電真空器件中的應(yīng)用
由于各種電真空器件的工作原理是基于電場(chǎng)、磁場(chǎng)來(lái)控制電子在空間的運(yùn)動(dòng)借以達(dá)到放大、振蕩、顯示圖象等目的。因此避免電子與氣體分子間的碰撞，保證電子在空間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，防止發(fā)射熱電子的陰極氧化中毒，把電子器件內(nèi)抽成不同電真空器件所要求的不同真空度、保證電子器件的正常工作，是絕對(duì)必要的。

在電真空工業(yè)中所生產(chǎn)的電真空器件主要有各種電子管(整流管、發(fā)射管、收信管、速調(diào)管、行波管、磁控管、光電管等)；各種離子管(泵弧整流管、引燃管、計(jì)數(shù)管、閘流管、噪音管、雷達(dá)電線開(kāi)關(guān)等)；各種電子束管(示波管、攝象管、顯象管、x光管、變象管等)；各種電光源管(照明燈，光譜燈、儀器用燈等)以及中子管、電子衍射儀、電子顯微鏡、x光顯微鏡，各種粒子加速器、質(zhì)譜儀、核輻射譜儀、氣體激光器以及利用真空中電子束進(jìn)行除氣、熔煉、區(qū)域提純、難熔金屬和介質(zhì)的熔化和鉆孔，開(kāi)槽切割、放射性同位素的蒸發(fā)，難熔金屬的焊接等許多方面。這些電子器件及工藝，在近代科學(xué)和近代大工業(yè)生產(chǎn)中所起的作用是不言而喻的。