宇宙真空学

第1章 绪论

1.1 宇宙真空学的发展

1.2 宇宙真空学的内涵

1.3 宇宙空间真空环境特性

1.4 宇宙真空环境分类

1.5 行星表面环境

1.5.1 月球表面环境

1.5.2 火星表面环境

1.6 宇宙空间气体分子运动论的研究方法

1.6.1 牛顿力学方法

1.6.2 统计学方法

1.6.3 气体动力学方法

1.6.4 重整化的玻耳兹曼分布律

参考文献

第2章 极高真空获得技术

2.1 引言

2.2 限制极限压力的因素

2.2.1 容器内原有的气体的余压力

2.2.2 漏气

2.2.3 放气

2.2.4 渗漏

2.2.5 返流

2.3 极高真空获得机理

2.3.1 扩散泵

2.3.2 涡轮气体分子泵

2.3.3 溅射离子泵

2.3.4 冷冻升华钛泵

2.3.5 低温泵

2.4 获得极高真空的技术

2.4.1 用油扩散泵系统获得极高真空的质谱分析

2.4.2 极高真空液氦冷凝泵

2.4.3 钛钼丝和钛锆丝蒸发参数和吸气性能

2.4.4 极高真空设备中的冷漏现象及其消除方法

2.5 用气体分子沉技术获得10-11Pa极高真空装置

2.5.1 概述

2.5.2 极高真空系统组成

2.5.3 10-11Pa极高真空系统设计

2.5.4 极高真空系统运转规范

2.5.5 试验结果与讨论

2.6 极高真空技术的应用

2.6.1 高能粒子加速器

2.6.2 气体分子束外延技术用来生长极纯半导体单晶材料

2.6.3 在航天技术领域应用极高真空技术

参考文献

第3章 宇宙真空测量

3.1 引言

3.1.1 宇宙真空测量的概念

3.1.2 宇宙真空测量效应

3.1.3 宇宙真空测量方法

3.2 极高真空电离真空规

3.2.1 抑制规

3.2.2 抑制规性能

3.2.3 弯注规

3.2.4 规管的电极材料及其制作要求

3.2.5 规管使用中的问题

3.3 改进型裸弯注规

3.3.1 使用陶瓷封接引线

3.3.2 裸型弯注规离子流的低噪声引出线

3.3.3 合理地运转程序

3.3.4 调整弯注规内偏转电压参数

3.3.5 校准弯注规规管灵敏度常数

3.3.6 改换测量灯丝

3.4 极高真空热阴极电离规的非线性效应

3.5 宇宙真空的测量

3.5.1 定向流转换型真空规

3.5.2 不同类型定向流转换型真空规

3.6 BA型双圆锥定向流探测器

3.6.1 实验系统

3.6.2 BA型双圆锥定向流探测器设计

3.6.3 BA型双中空圆锥定向流探测器准直性实验

3.6.4 实验结果及讨论

3.7 宇宙真空测量的理论与技术

3.7.1 行星大气压强测量理论

3.7.2 p0和j0的关系式

3.7.3 宇宙真空测量数据转换技术

3.7.4 宇宙空间大气压强p0的测量

3.7.5 宇宙真空测量方法

3.7.6 测量规管的连接

3.7.7 宇宙真空的地面模拟与校准

参考文献

第4章 极高真空气体分子运动理论

4.1 引言

4.2 极高真空中气体的压力表达式

4.2.1 等温非平衡态下压力表达式

4.2.2 非等温状态下的压力表达式

4.3 极高真空抽气方程

4.4 气体分子和固体表面的适应系数

4.4.1 引言

4.4.2 适应系数的测量力法

4.4.3 气体分子真空寿命法

4.4.4 气体分子热适应系数的测量

4.4.5 极高真空气体分子速度分布律

参考文献

第5章 近地球轨道极高真空获得技术

5.1 太空站极高真空轨道分子屏技术研究进展

5.1.1 太空站极高真空轨道分子屏实验室

5.1.2 轨道分子屏极高真空实验室试验装置

5.1.3 轨道分子屏极高真空实验室的发展前景

5.2 可变翼极高真空轨道分子屏研究

5.2.1 引言

5.2.2 可变翼极高真空轨道分子屏的概念及理论模型

5.2.3 理论及计算结果

5.2.4 可变翼轨道分子屏极限压力和翼长的关系

5.2.5 可变翼轨道分子屏内压力分布

5.2.6 结论

5.3 轨道分子屏极高真空系统的抽气方程

5.3.1 引言

5.3.2 半球形轨道分子屏抽气方程

5.3.3 球冠形轨道分子屏抽气方程

5.3.4 结果与讨论

5.3.5 非平衡态真空抽气方程的动力学表达

5.4 轨道分子屏极高真空实验室设计技术

5.4.1 引言

5.4.2 周围大气入射的气体分子数密度

5.4.3 轨道分子屏内的散射气体分子数密度

5.4.4 轨道分子屏的出气分子数密度

5.4.5 结论

参考文献

第6章 行星际大气密度分布律

6.1 引言

6.2 行星大气玻耳兹曼分布律的适用性

6.3 行星大气分布律的Jeans理论

6.4 修正的玻耳兹曼（RBF）公式

6.5 RBF理论中非单一温度时的行星大气分布律

6.6 RBF应用举例

6.6.1 行星气体总质量与压力的关系

6.6.2 与玻耳兹曼公式的关系

6.6.3 行星表面气体的总质量随距离变化的关系式

6.6.4 大气压力随高度变化的关系

6.7 三种理论的比较

6.7.1 解决玻耳兹曼公式（BF）发散的理论方法

6.7.2 三种处理方法的物理图像

6.7.3 RBF与BF符合性分析

6.8 太阳系行星际大气密度分布

6.9 CO2排放量的增加与地球大气中氧含量的减少

6.9.1 地球大气中CO2和O2的循环

6.9.2 地球大气中CO2浓度的增长率与O2消耗完的时间

6.9.3 理论值与实测值的符合性

6.9.4 一个值得重视的问题

参考文献

第7章 行星大气逃逸理论

7.1 行星大气逃逸方程

7.2 地球大气层寿命的计算

7.3 金星大气层寿命的计算

7.4 火星大气中水汽的逃逸率

7.4.1 引言

7.4.2 火星大气的高度分布

7.4.3 火星上大气逃逸的半寿命

7.4.4 火星大气中氧和水汽的逃逸率

7.4.5 火星上液态水的蒸发和固态冰的升华

7.4.6 火星水冰存在地点的热环境

7.4.7 结论

参考文献

第8章 月球表面大气及水汽的寿命

8.1 引言

8.2 月球大气逃逸率的计算

8.3 月球大气及太阳风

8.3.1 太阳风对月球大气的影响

8.3.2 月球大气平衡与昼夜大气的总分子数

8.3.3 氦3储量的估算

8.4 月球表面水存在性的分析

8.4.1 运用行星大气逃逸理论计算

8.4.2 用冰的升华理论计算月球冰的寿命

参考文献

第9章 宇宙真空的物理本质

9.1 引言

9.2 人类对真空的认识过程

9.2.1 从不承认有真空到开始实现技术真空

9.2.2 1905年以前的以太真空

9.2.3 量子论与相对论的零点振动场和负能海真空

9.2.4 黑格斯（Higgs）真空自发破缺

9.2.5 李政道真空

9.2.6 真空与宇宙常数

9.2.7 宇宙早期的真空相变与暴胀

9.3 物理真空研究进展

9.3.1 暗能量与真空能

9.3.2 惯性力的起源与真空的关系

9.4 关于物理真空问题的思考

参考文献

《真空科学技术丛书：宇宙真空学》具有原创性，发展了极高真空技术与物理，建立了宇宙真空学的理论基础，把真空科学技术从地面延伸到宇宙真空，填补了空白，国内外尚无相似著作出版。《真空科学技术丛书：宇宙真空学》对发展我国真空科学技术、深空探测等方面有重要的指导作用和应用价值。

《真空科学技术丛书：宇宙真空学》可作为宇航科技人员、大学真空专业、物理专业、宇航学院大学生、研究生的教材或参考书，也可供天文、气象工作者参考。