真空腔體內(nèi)部發(fā)生了什么變化？

真空腔體內(nèi)部主要發(fā)生了以下變化：

一、氣壓變化

真空環(huán)境的形成：

真空腔體通過其排氣系統(tǒng)（如真空泵）抽出容器內(nèi)的氣體，從而降低容器內(nèi)的氣壓，形成真空環(huán)境。

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，溫度不變時，氣體的壓力和體積成反比例關(guān)系。因此，通過抽出容器內(nèi)的氣體，使氣體體積減小，同時保持溫度不變，可以使氣體的壓力（即容器內(nèi)的氣壓）降低。

殘余氣體的存在與反應(yīng)：

在高真空環(huán)境下，真空腔體內(nèi)仍會存在少量的殘余氣體，這些氣體可能包括H2、H2O、CO、CO2、CH4、He等。

殘余氣體中的某些活,性氣體分子可能在熱表面上離解成原子態(tài)，進而與其他氣體或表面發(fā)生反應(yīng)。此外，氣體分子還可能由于電子的碰撞而電離形成離子態(tài)，或在各種材料表面吸附并發(fā)生金屬的表面催化作用。

二、粒子運動與成膜過程

粒子運動：

在真空腔體中，氣體分子之間的相互作用力減弱，平均自.由程變長，使得氣體分子之間的碰撞機率減小。

當真空腔體置于強磁場中時，氣化原子和分子的運動與強磁場的大小和方向有關(guān)。

成膜過程：

在真空蒸發(fā)法中，加熱系統(tǒng)使蒸發(fā)源材料揮發(fā)，并在基片上成膜。這一過程包括粒子運動到基片或薄膜表面上，發(fā)生原子重新排列和化學鍵化合，形成新膜。

分子束外延（MBE）是另一種成膜技術(shù)，它需要的真空度高，蒸發(fā)速率慢。在MBE設(shè)備中，束源個數(shù)較多，源材料及摻雜原料分別放入坩堝內(nèi)受熱熔化，產(chǎn)生的分子束在基片上形成成分均勻的薄膜。

三、溫度與熱效應(yīng)

溫度變化：

真空腔體內(nèi)部可能包含加熱系統(tǒng)和冷,卻系統(tǒng)，用于調(diào)節(jié)內(nèi)部物質(zhì)的溫度。

溫度的變化會影響氣體分子的運動和反應(yīng)速率，以及成膜過程的質(zhì)量和效率。

熱效應(yīng)：

在高溫下，某些氣體分子（如H2O、O2和碳氫化合物）可能在熱表面上離解成原子態(tài)，進而與其他氣體或表面發(fā)生反應(yīng)。

高溫還可能引起金屬氧化物的蒸發(fā)和沉積，以及“朗繆爾循環(huán)”（水蒸氣循環(huán)）等過程。

四、其他變化

化學反應(yīng)：

真空腔體內(nèi)部可能發(fā)生各種化學反應(yīng)，如氣體分子之間的化合、吸附和脫附等。

這些反應(yīng)可能受到溫度、壓力、氣體成分和表面催化作用等因素的影響。

物理變化：

除了化學反應(yīng)外，真空腔體內(nèi)部還可能發(fā)生物理變化，如材料的蒸發(fā)、凝結(jié)、相變等。

這些物理變化可能受到溫度、壓力和材料性質(zhì)等因素的影響。

綜上所述，真空腔體內(nèi)部的變化包括氣壓的降低與殘余氣體的存在與反應(yīng)、粒子運動與成膜過程、溫度與熱效應(yīng)以及其他化學反應(yīng)和物理變化。這些變化共同影響著真空腔體的性能和應(yīng)用效果。