Ullmhúchán Scannán Thin Optúil Teicneolaíocht Ghaolmhar - Teicneolaíocht Fholúis

Teicneolaíocht optúil ullmhú scannán tanaí - teicneolaíocht i bhfolús

Is é an folúis an bunús le scannáin tanaí optúla a ullmhú. Faoi láthair, ullmhaítear formhór na scannán tanaí faoi choinníollacha folúis. Tugann an páipéar seo an t-eolas folúis bunúsach a bhaineann le hullmhú scannán optúil tanaí isteach go hachomair.

1. Folús a aimsiú

I 1641, líon Torricelli, matamaiticeoir Iodálach, feadán gloine fada le mearcair ag foirceann amháin, agus ansin chas sé go mall isteach i gcoimeádán a líonadh le mearcair. Ba é 76 cm ceintiméadar uasairde an cholúin mhearcair taobh istigh den fheadán. Má chuirtear uisce in ionad mearcair, is é 10.3 méadar uasairde an cholúin.

2. Míniú agus aonad i bhfolús

Is éard is folús ann ná staid gháis i spás áirithe ag níos lú ná brú atmaisféarach amháin. Is iondúil go ndéantar folúis a léiriú i bhfolús, agus déantar folús a thomhas de réir brú (fórsa in aghaidh an limistéir aonaid). Is é Pascal (Pascal) an t-aonad tomhais tomhais brú, ar aonad méadair é in aghaidh an chileagraim in aghaidh an tsoicind. Is é an córas idirnáisiúnta aonad (IR), nó Pa, a mholtar go hidirnáisiúnta faoi láthair. Faoi láthair, tá roinnt sean-aonad fós in úsáid i dteicneolaíocht phraiticiúil innealtóireachta. Seo a leanas an gaol tiontaithe idir roinnt sean-aonad agus PASCAL:

(1) atmaisféar caighdeánach (ATM):
1 ATM = 1.01325 х 105 pa = 760 Tó.
(2) Torr:
1 ATM Torr = 1/760 = 133.3 Pa.
(3) barra:
1 bharra = 1 ATM = 1000 mbar
(4) mbar:
1 mbar = 7.5 х 10-1 Torr = 100 pa.

3. Ról na bhfolús i bplátáil tanaí scannán

I rith an ama, tá na móilíní gáis i ngluaiseacht neamhrialta theirmeach, agus bíonn siad i gcónaí ag bualadh lena chéile, chomh maith le balla an choimeádáin. Faoi ghnáthchoinníollacha, tá móilíní an dlús gáis thart ar 3 х 1019 / ceintiméadar ciúbach, gach aer móilíní go dtí 1010 uair in aghaidh an tsoicind. Ní bhogann móilíní gáis isteach i líne dhíreach, ach i líne bhriste a athraíonn treo agus iad ag imbhualadh. Má tá an scannán brataithe i dtimpeallacht den sórt sin, imbhuaileann na cáithníní galaithe le móilíní eile go minic agus athróidh siad treo i gcónaí, rud a mhéadóidh dóchúlacht imoibriúcháin le móilíní eile, agus ní dhéanfar an ráta galúcháin agus tiús scannáin a rialú. Chun na míbhuntáistí seo a sheachaint, ní mór dúinn é a dhéanamh i bhfolús.

Roinnt an réigiúin folúis. Ar mhaithe le háisiúlacht plé agus feidhmiú praiticiúil, is minic a roinntear folús i gceithre chrios: folús garbh (> 103Pa), folús íseal (103 ~ 10-1pa), ardfholús (10-1 ~ 10-6pa) agus folús ard-ard (<> Tá an spás gáis atá i bhfolús garbh gar don stát atmaisféarach, agus is é an tairiscint theirmeach de mhóilíní an príomhthréith, agus is iad na tréithe gáis den chuid is mó ná imbhualadh idir móilíní gáis. De réir a chéile aistríonn sreabhadh na móilíní gáis folúis íseal ó stát sreafa slaodach go dtí stát sreafa mhóilíneach. Is é an sreabhadh gáis atá i bhfolús ard ná sreabhadh móilíneach, agus is é an t-imbhualadh idir móilíní gáis agus balla an tsoithigh is mó atá ann, agus laghdaítear an mhinicíocht imbhuailte go mór. Beidh an t-ábhar vaporized i bhfolús ard eitilt i líne dhíreach.

.

Is éard is céim i bhfolús ann ná léiriú macrascópach ar ghluaisne teirmeach móilíní gáis, agus tá "cosán saor" paraiméadar micreascópach eile ann: an fad idir dhá imbhualadh in aice le móilíní gáis, ar a dtugtar "meánchosán saor in aisce" ar an meán staitistiúil.

Socraigh achar taistil cháithníní galaithe N0 d, agus is é líon na gcáithníní nach bhfuil tionchar ag gás iarmharach orthu:

Nd = N0e-d / l (1)
Céatadán na móilíní imbhuailte:

f = 1-ú / N0 = 1-ed / l (2)

De réir chothromóid (2), nuair a bhíonn an meán-chonair saor in aisce cothrom leis an bhfad ón bhfoinse ghalaithe go dtí an bonn, imbhuaileann 63% de na cáithníní galaithe. Má mhéadaíonn an meán-chosán saor ag fachtóir 10, laghdaíonn líon na gcáithníní a imbhuaileann go 9%. Is féidir a fheiceáil gur féidir imbhuailtí a laghdú go héifeachtach ach amháin nuair a bhíonn an meán-chosán saor in aisce i bhfad níos mó ná an fad ón bhfoinse ghalaithe go dtí an bonn.

Má tá an meánchosán saor mór go leor agus má shásaíonn sé an coinníoll l >> d, ansin tá

Ábhar F d / l (3)
Toisc go bhfuil l.0.667 / P (P ina bhrú).
Cuir cothromóid (4) in ionad cothromóid (3) lena fháil: f≈1.5dP (5)

Chun cáilíocht an tsraith scannán a chinntiú, lig f ≤ 10-1. Nuair a bhíonn an fad ón bhfoinse ghalaithe go dtí an bonn d = 30cm, P ≤ 2.2 × 10-3pa. De réir chothromóid (5), is é is mó an t-achar idir an fhoinse ghalaithe agus an tsubstráit an níos mó an fad idir an fhoinse ghalaithe agus an fad is ea is gá an leibhéal folúis.

Imríonn folús dhá ról i n-ullmhúchán scannán: ceann amháin is ea an t-imbhualadh a laghdú idir cáithníní a ghalú agus cáithníní gáis eile, agus is é an ceann eile bac a chur ar an imoibriú idir móilíní agus móilíní gáis eile a ghalú.

IKSPVD, trealamh brataithe PVD optúil, IKS-OPT2700, déan teagmháil le: iks.pvd@foxmail.com