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第一章 绪论1

1.1 气体的特性2

1.1.1 气体的简单经验定律2

1.1.2 气体的可逆等温膨胀5

1.1.3 气体向真空室的快速绝热膨胀5

1.1.4 一摩尔理想气体的比热容6

1.1.5 可逆绝热膨胀12

1.1.6 气体在绝热膨胀过程中做的功13

1.1.7 绝热膨胀过程对温度的影响13

1.1.8 膨胀时熵的变化13

1.2 真空区域的划分14

第二章 气体分子运动论18

2.1 气体分子运动论的基本假设18

2.2 气体分子运动论积分19

2.3 球坐标与立体角21

2.3.1 球坐标21

2.3.2 立体角22

2.4 气体的压强与密度23

2.5 气体分子的速度分布--麦克斯韦速度分布函数29

2.6 麦克斯韦速度分布的某些特性32

2.7 碰撞对分布函数f的影响39

2.7.1 弹性碰撞引起的速度变化39

2.7.2 碰撞对分布函数f的影响41

2.7.3 分布函数f随时间t的变化率44

2.8 气体分子的碰撞频率46

2.8.1计算碰撞频率的简单模型46

2.8.2 计算碰撞频率？47

2.8.3 计算以同一速度运动的分子束之间的碰撞频率51

2.9 自由程长度53

2.9.1 单一气体的平均自由程53

2.9.2 混合气体的平均自由程54

2.9.3 平均自由程与速度的关系55

2.10 自由程长度的分布律58

2.11 稀薄气体中的分子间作用力60

2.12 分子散射现象68

2.12.1 两分子之间的碰撞散射68

2.12.2 广义的碰撞截面或散射截面80

2.13 入射频率与余弦定律85

2.14 入射频率(碰壁数)的某些应用91

2.14.1 理想抽速的概念91

2.14.2 蒸发率与饱和蒸气压92

2.14.3 气体通过小孔的流动93

2.14.4 热流逸现象95

2.14.5 单分子形成时间97

2.15 输运现象I(Kn<<1)--非平衡态过程98

2.15.1 自扩散98

2.15.2 互扩散101

2.15.3 输运方程的统一形式107

2.15.4 内摩擦现象108

2.15.5 热传导现象114

2.15.6 关于Kn<<1时输运现象的一般讨论117

2.16 输运现象Ⅱ(Kn>1)--非平衡态过程118

2.16.1 自由分子粘滞性118

2.16.2 自由分子热传导122

2.16.3 自由分子扩散现象--气体通过导管的流动131

2.17 输运现象Ⅱ(Kn≈1)--非平衡态过程137

2.17.1 压强下降对粘滞性的影响137

2.17.2 气体压强对热传导的影响138

第三章 扩散144

3.1 扩散过程的基本定律144

3.1.1 扩散方程144

3.1.2 稳态扩散147

3.1.3 非稳态扩散149

3.1.4 瞬时源头的扩散问题158

3.1.5 无规行走问题160

3.1.6 无规行走与扩散的关系165

3.1.7 气体通过薄膜的扩散167

3.1.8 气体通过壁面有吸附作用的导管的扩散170

3.2 表面扩散175

第四章 非理想气体的状态方程与分子力179

4.1 真实气体的状态方程179

4.1.1 气体的临界点181

4.1.2 半经验状态方程185

4.1.3 对应状态定律187

4.2 真实气体偏离理想气体定律的分子解释--范德瓦方程的推导192

4.3 分子力的性质 第二维里系数的统计力学理论193

4.3.1 分子间作用力的位函数193

4.3.2 第二维里系数的统计力学理论197

第五章 真空技术中的界面现象I210

5.1 固体的基本概念213

5.1.1 固体的结构及价键213

5.1.2 固体内原子间作用力的影响216

5.1.3 固体结合能与升华热的关系220

5.2 液体的基本概念226

5.2.1 表面张力226

5.2.2 接触角与接触平衡229

5.3 液-气界面现象229

5.3.1 毛细管现象229

5.3.2 液体的蒸气压233

第六章 真空技术中的界面现象Ⅱ--气固界面现象240

6.1 分子-表面的相互作用240

6.1.1 物理吸附240

6.1.2 化学吸附248

6.1.3 吸附-脱附动力学266

6.1.4 材料的热放气315

6.1.5 材料的热吸气356

6.1.6 气体通过真空室器壁的渗透356

6.2 带电粒子与光致诱导脱附370

6.2.1 电子轰击脱附(EID)或电子诱导脱附(ESD)370

6.2.2 光致脱附395

6.2.3 离子诱导脱附(ISD)405

第七章 气体的流动I--经典处理410

7.1 与电路的类比410

7.2 关于导管内气流的一般讨论411

7.3 各种流动状态的辨别式412

7.4 气体通过小孔的流动414

7.5 气体通过圆截面导管的流动416

7.6 短管公式418

7.7 广压强适用的圆截面导管的流导公式422

7.8 任意形状截面直长管的流导424

7.9 大孔修正438

7.10 泵与导管连接后的抽速439

7.11 真空系统内的压强分布440

7.12 与电路进一步类比--电阻网络模拟法445

第八章 气体的流动Ⅱ--传输几率法和蒙特卡罗法455

8.1 奥特莱传输几率计算法455

8.1.1 传输几率与流导的关系456

8.1.2 奥特莱第一定律457

8.1.3 圣特勒公式460

8.1.4 奥特莱第二定律465

8.1.5 奥特莱定律的应用举例465

8.1.6 贝伦斯第一定律467

8.1.7 贝伦斯第二定律471

8.1.8 宾逊公式472

8.1.9 黑菲尔公式473

8.2 蒙特卡罗法的应用486

8.2.1 戴维法486

8.2.2 自由分子流和准自由分子流通过轴对称导管的行为501

第九章 气体的流动Ⅲ--克劳辛方程和角系数(几何因子)法507

9.1 克劳辛方程507

9.1.1 圆截面直管507

9.1.2 矩形截面小孔515

9.2 角系数(几何因子)法--纳温法的扩展形式519

9.3 关于气流问题的处理方法小结527

第十章 真空量测和获得528

10.1 真空中的无磁放电528

10.1.1 真空中的火花放电528

10.1.2 次级电子倍增放电530

10.1.3 静电马鞍场电子振荡器533

10.1.4 高频马鞍场电子振荡器539

10.2 真空量测540

10.2.1 高真空和超高真空量测的发展概况540

10.2.2 静电马鞍场电离规546

10.2.3 测量压强下限的开拓553

10.2.4 超高真空规性能的比较与选择标准560

10.2.5 中真空(高压强)量测的发展概况562

10.2.6 高压强电离规562

10.2.7 关于电离规的灵敏度571

10.3 真空获得576

10.3.1 概论576

10.3.2 真空泵的分类579

10.3.3 前级泵问题580

10.3.4 辅助泵(升华泵、体效应泵)591

10.3.5 主泵(封闭型泵、开放型泵)608

10.3.6 泵间配合676

习题678

参考资料694