什么是VUV,为什么VUV系统需要高真空?

光波常以其波长来命名,数nm~200 nm范围内的光谱受到空气中某些分子的强烈吸收,只能在真空环境中传播,因此这一段光谱范围被称为真空紫外 (VUV)。

真空紫外区域位于从紫外 (UV) 光谱区域的短波端直到硬X射线区域的长波端。其波长范围约为200 nm~1 nm。

真空紫外区域主要由三部分构成:

  • 远紫外线 (FUV):120 - 200 nm
  • 极远紫外 (EUV):10 - 120 nm
  • 软X射线 (Soft X):0.2 -15 nm

这些区域各自有着其物理含义:

远紫外 (FUV) 结束于大约120 nm,对应于所有窗口材料能够透过的辐射的截至波长。在软X 射线区域光学材料的反射率极低,需要使用的偏向角大到170°,即特别小的掠入射角。

VUV中使用哪些单位?

能量

光子的能量E、频率ν和波长λ的关系为:
E = hν = hc/λ
能量单位用电子伏特表示时:

E (eV) = 1240/ λ (nm)

真空和真空单位

真空的品质是与系统中存在的粒子的数量密切相关的,气体分子热运动中两次碰撞之间走过的平均距离,即平均自由程,可以用来表征真空的等级。对真空抽气此平均自由程增大,则真空的品质提高。

压强

国际单位制 (SI 制) 中,压强的单位是“帕斯卡” (Pa) ,等价于每平方米面积上作用1 牛顿的压力。但是厘米克秒单位制 (CGS) 中,更常用的压强单位叫做“巴” (bar) ,真空中的压强也使用单位“托”(Torr) 和“大气压”(Atm)。为了换算方便, 专业人员更愿意使用诸如“ 毫巴”(mbar)、“百帕”(hPa) 这样一些方便于近似换算成“托”的压强单位。一般情况下,人们在单位换算时使用下列这些近似方法:

真空范围

低真空          大气压至1 mbar
中等真空        1 ~ 10 -3 mbar
高真空 (HV)     10 -3 ~ 10 -8 mbar
超高真空 (UHV)  10 -8 ~ 10 -12 mbar
极高真空 (EHV)  低于10 -12 mbar