
【化】 ultravacuum vessel
exceed; go beyond; overtake
【計】 hyperactive
【醫】 per-; ultra-
【化】 vacuum vessel
超真空容器(Ultra-High Vacuum Chamber)是指能夠實現并維持壓力遠低于标準大氣壓(通常低于10^{-7} Pa或10^{-9} mbar) 的密封裝置。它在科學研究和工業領域至關重要,用于創造幾乎無氣體分子幹擾的極端環境。以下是詳細解釋:
真空等級
超真空(UHV)屬于真空技術中的最高級别,壓力範圍通常在10^{-7} Pa 至 10^{-12} Pa(即10^{-9} mbar至10^{-14} mbar)。這一環境的氣體分子密度極低,分子平均自由程可達數公裡,顯著減少氣體與内部物質的相互作用。
漢英對照:超真空 (chāo zhēnkōng) → Ultra-High Vacuum (UHV);壓力 (yālì) → Pressure。
關鍵性能指标
基礎科學研究
漢英對照:表面分析 (biǎomiàn fēnxī) → Surface Analysis。
半導體與納米技術
核聚變研究
托卡馬克裝置(如ITER)的真空室需維持UHV條件以約束高溫等離子體。
主腔體 (Main Chamber) + 法蘭接口 (Flange Ports) + 觀察窗 (Viewport)
渦輪分子泵 (Turbomolecular Pump) + 離子泵 (Ion Pump) + 钛升華泵 (Titanium Sublimation Pump)
電離規 (Ionization Gauge) / 冷陰極規 (Cold Cathode Gauge) 用于壓力監測。
《GB/T 3163-2007 真空技術術語》定義超真空壓力區間及測試方法(中國标準出版社)。
中科院物理研究所《真空科學與技術學報》:"UHV系統在表面催化反應研究中的應用",DOI:10.1360/sspma-2023-0001。
Handbook of Vacuum Technology (Karl Jousten, Wiley-VCH 2016),詳述UHV容器設計規範與洩漏檢測技術。
根據現有資料,關于“超真空容器”的具體定義未在搜索結果中直接提及,但結合“真空容器”的通用概念及技術延伸,可作如下專業解釋:
“超真空容器”通常指能夠實現極高真空度(如壓力低于10^-7 Pa)的密封裝置。相較于普通真空容器,其設計要求更嚴格,需具備更強的抗壓能力、更優的密封性和材料穩定性。這類容器多用于科研或工業領域中對環境純淨度要求極高的場景。
結構設計
參考普通真空容器分類,超真空容器可能采用立式/卧式圓柱形或球形結構,以優化承壓分布(提及圓柱形和球形結構的應用)。部分特殊場景可能使用多層絕熱設計,如固定式真空絕熱壓力容器。
材料選擇
需采用低放氣率材料(如不鏽鋼、特種陶瓷),并配合高精度焊接工藝,防止氣體滲透影響真空度。
應用場景
普通真空容器用于存儲易氧化物質、低溫分離等,而超真空容器則可能擴展至:
現有搜索結果未明确涉及“超真空”等級标準,實際應用中需參考國際真空學會(IUVSTA)的分級标準(如高真空HV:10^-3~10^-7 Pa,超高真空UHV:<10^-7 Pa)。建議通過專業文獻或行業标準進一步确認具體參數要求。
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