真空工程设计
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序言

真空科学技术是一门应用广泛的基础学科。而真空工程是其重要分支,随着科学技术的发展,已渗透到众多的科学领域。真空环境的特殊性,为现代科学探索提供了广阔的天地。人们为了认识原子的微观世界,需用高能加速器把粒子加速到非常高的能量来剥离原子,进行原子结构研究。为了避免粒子的能量损失,加速器中必须是超高真空环境。在航天领域,众所周知的载人航天工程,探月工程亦与真空工程密切相关。为确保航天器在轨运行时的安全可靠,需要进行大量模拟空间环境试验,所需真空度范围从粗真空到超高真空。在能源领域,为了解决人类未来对能源的需求,各国科学家孜孜不倦地进行受控核聚变研究,一旦取得突破性的成果,将创造出取之不尽、用之不竭的新能源,造福于人类。这种核聚变装置需要极为清洁的超高真空环境。

真空工程技术在各个工业领域中,同样有着举足轻重的作用。新能源领域中的光电能源、光热能源,真空绝热板、真空玻璃、幕墙玻璃,太阳隔热薄膜、阳光增透薄膜,热力管道保温等,均需要真空环境来实现。机械行业中展现出来的新型工艺手段:真空淬火、真空回火、真空退火等,使传统的热处理注入了新的活力。而真空电子束焊、真空扩散焊、真空钎焊等,为异种材料焊接,高熔点材料、易氧化材料的焊接提供了新型焊接手段。在金属冶炼行业中,特种材料的真空冶炼,稀有金属的提纯,有色贵重金属的冶炼,钢水真空脱气等,为新型材料的制备提供了崭新的途径。

《真空工程设计》是进入新世纪后,我国第一部大型真空工程设计专著,不仅反映出作者多年来在真空工程领域中的研究成果,同时也引入了真空界学者所取得的成就,内容丰富,知识性强,全面系统地展示出当代真空工程设计的理论水平,引用的公式、数据、图表可靠性强,是不可多得的真空工程的工具书,具有较强的使用价值。

《真空工程设计》内容涵盖了真空基础知识、真空物理基础,真空抽气手段、真空测量方法、残余气体分析,流量检测,真空管路计算、真空系统设计、各种真空及低温元件选择,真空容器及低温容器设计、真空低温材料特性,真空清洗技术、真空检漏及焊接工艺等,为真空应用装置理论计算、工程设计以及加工制造提供了理论基础与实践经验。此外,书中还系统全面地评价了各类真空装置及空间环境模拟设备,为研制相关装置提供了思路。

真空工程设计是一门综合性较强的学科,需要具有坚实的真空科学技术的基础知识,同时还需要其他学科知识。传热学与制冷技术与真空工程关系甚为密切,《真空工程设计》将其以重要章节作了陈述,使之与真空工程有机地结合起来,这是以往的真空著作中所未见的,为真空工程著作开辟了先河。书中引入了有限元分析方法对容器稳定性、危险应力及变形分布进行了探讨,使传统的工程力学设计真空容器焕发出新的活力。本书产品取材与时俱进,引入了大量新产品、新材料,使之焕然一新。

中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所(兰州空间技术物理研究所)是科技领域专门从事真空科学技术的研究单位,为我国真空科学技术的发展做出了卓越贡献,硕果累累,成绩卓著。

我国第一部系统论述真空工程的《真空设计手册》诞生于1979年,出自兰州物理研究所(现兰州空间技术物理研究所)老一代科学家之手,奠定了真空工程设计基础,颇受真空科学技术界欢迎。而《真空工程设计》是进入新世纪后,该研究所老一代与新一代学者完成的又一部力作,将对我国真空工程设计产生较深远的影响,使之更上一层楼,在各个科学应用领域发挥更大的作用。

应作者邀请为《真空工程设计》撰写序言,为之高兴。愿此书能为推动我国科学技术的进步做出更大的贡献。

中国科学院院士