實(shí)驗(yàn)室真空系統(tǒng)淺談?wù)婵占夹g(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)代社會(huì)的每個(gè)人都在享受真空技術(shù)帶來(lái)的便利。比如水壺保溫的秘訣就是瓶壁有真空空間，減少熱傳導(dǎo)來(lái)保持壺內(nèi)溫度；熒光燈、路燈、車(chē)燈內(nèi)部也是真空狀態(tài)，否則無(wú)法發(fā)光。電視、電腦顯示器等。也離不開(kāi)真空。為了提高光的透過(guò)率，涂在眼鏡、相機(jī)、攝像機(jī)鏡頭表面的光學(xué)薄膜也采用了真空技術(shù)。

半導(dǎo)體行業(yè)離不開(kāi)真空技術(shù)。半導(dǎo)體元件的生產(chǎn):(1)硅片要摻雜相應(yīng)的其他元素；(2)集成電路生產(chǎn)中應(yīng)形成復(fù)雜的金屬薄膜和絕緣膜；(3)要進(jìn)行表面蝕刻等復(fù)雜工藝。如果生產(chǎn)過(guò)程中真空度不夠，表面會(huì)沾上灰塵或油滴，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。集成電路中細(xì)線(xiàn)的寬度是吸煙時(shí)煙霧顆粒直徑的1/3，接近一個(gè)塵埃顆粒直徑的1/10000。對(duì)于集成電路來(lái)說(shuō)，哪怕是一粒煙掉下來(lái)，也像是停在路上的一架大飛機(jī)，阻礙了電子通過(guò)，或者造成短路。

新材料的發(fā)展離不開(kāi)真空。以分子束外延為代表的薄膜生長(zhǎng)技術(shù)是開(kāi)發(fā)新材料的重要手段。薄膜材料在被放置在蒸發(fā)源中之后被蒸發(fā)或升華。在超高真空環(huán)境下，薄膜材料的原子或分子可以長(zhǎng)距離飛行，到達(dá)基底成膜。此外，由于殘余氣體較少，在襯底表面上形成的膜具有高純度。

表面科學(xué)領(lǐng)域?qū)φ婵斩鹊囊髽O高。在極高真空環(huán)境下，通過(guò)高溫退火或離子濺射獲得物質(zhì)的潔凈表面，此時(shí)表面沒(méi)有吸附其他分子或原子。利用掃描隧道電子顯微鏡等尖端的表面分析實(shí)驗(yàn)手段，可以看到材料表面的原子排列和電子狀態(tài)。

物理學(xué)中先進(jìn)的粒子加速器是大規(guī)模真空技術(shù)的結(jié)合。電子(或其他帶電粒子)應(yīng)該被加速到接近光速。如果電子儲(chǔ)存環(huán)不處于超高真空狀態(tài)，電子會(huì)與其中的分子或原子發(fā)生碰撞，從而迅速衰變。此外，核聚變反應(yīng)必須達(dá)到上億度的高溫，極高的真空環(huán)境是系統(tǒng)的基本前提。

軍事工業(yè)和宇宙的發(fā)展也離不開(kāi)真空。隱形飛機(jī)或潛艇要大限度地吸收雷達(dá)波，以達(dá)到不被發(fā)現(xiàn)的目的。涂在飛機(jī)或潛艇上的雷達(dá)吸波材料是利用真空技術(shù)獲得的納米粒子。宇宙的發(fā)展更離不開(kāi)真空，因?yàn)橛钪姹旧砭吞幱诔哒婵諣顟B(tài)。飛船、對(duì)接技術(shù)、宇航員的宇航服所用的材料，處處都是真空技術(shù)的結(jié)晶。