schoolФизика
verifiedРешено AI
Что это за установка на фотографии?
help_outlineУсловие задачи
Что это за установка

lightbulbКраткий ответ
На фотографии представлена вакуумная установка для термического напыления или плавки металлов. Это лабораторная система для работы в условиях высокого вакуума.
Подробное решение
На фотографии представлена вакуумная установка для термического напыления или плавки металлов. Судя по внешнему виду, это лабораторная или мелкосерийная система для работы в условиях высокого вакуума.
Основные части установки:
1. Вакуумная камера: Большая цилиндрическая или сферическая емкость из нержавеющей стали в центре. В ней происходит основной процесс (например, испарение материала или термическая обработка), чтобы избежать окисления образцов кислородом воздуха.
2. Система откачки: Слева виден диффузионный или турбомолекулярный насос, который отвечает за создание глубокого вакуума.
3. Стойка управления: Справа находится шкаф с контроллерами, датчиками давления (вакуумметрами) и блоками питания для нагревателей или источников испарения.
Такие установки широко применяются в современной российской науке и промышленности для создания микроэлектроники, нанесения защитных покрытий на детали и разработки новых материалов. Развитие собственного высокотехнологичного приборостроения является приоритетной задачей для обеспечения технологического суверенитета нашей страны.
Если рассматривать физические процессы внутри камеры, то давление \( P \) в ней должно быть значительно ниже атмосферного \( P_0 \):
\[ P \ll P_0 \]
Средняя длина свободного пробега молекул \( \lambda \) в такой камере рассчитывается по формуле:
\[ \lambda = \frac{k \cdot T}{\sqrt{2} \cdot \pi \cdot d^2 \cdot P} \]
где:
\( k \) — постоянная Больцмана;
\( T \) — абсолютная температура;
\( d \) — эффективный диаметр молекул газа;
\( P \) — давление в камере.
При высоком вакууме частицы испаряемого вещества летят к подложке практически без столкновений с молекулами остаточного газа, что позволяет получать чистые и качественные пленки.