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在真空科学中,真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。
这种特定的真空状态与人类赖以生存的大气在状态相比较,主要有如下几个基本特点:真空状态下的气体压力低于一个大气压,因此,处于地球表面上的各种真空容器中,必将受到大气压力的作用,其压强差的大小由容器内外的压差值而定。
由于作用在地球表面上的一个大气压约为 101325N/m^2,因此当容器内压力很小时,则容器所承受的大气压力可达到一个大气压。
真空状态下由于气体稀薄,单位体积内的气体分子数,即气体的分子密度小于大气压力的气体分子密度。因此,分子之间、分子与其他质点(如电子、离子等)之间以及分子与各种表面(如器壁)之间相互碰撞次数相对减少,使气体的分子自由程增大。
活塞泵、旋片泵等通过活塞或旋片的不断运动,改变泵体的体积,把气体排放出去,获得真空。扩散泵用高速运动的气流,把扩散到泵体的气体分子带走。
此外还有利用低温表面来冷凝或冻结气体的低温泵,如液氦冷凝泵;利用吸气材料如活性炭等吸气作用的吸附泵,等等。