真空蒸發鍍膜機設備運行過程中，從膜材表麵蒸發的粒子（zǐ）以一定的速度在空間沿直線運動，直到與其他粒子碰撞為止（zhǐ）。在真空室內，當氣相中（zhōng）的粒子濃度和（hé）殘餘氣體的壓（yā）力足夠低時，這些（xiē）粒子從蒸發源（yuán）到基片之間可以保持直線飛行，否則，就會產生碰撞而改變運動（dòng）方向（xiàng）。為此，增加（jiā）殘餘氣體的平均自由程，以減少其與蒸發粒子的碰撞幾率，把真空室內抽成高真（zhēn）空是必要的（de）。

　　 當真空容器內蒸發粒子的平均自由程大於蒸發源與基片的（de）距離(以下稱蒸距（jù）)時，就會獲得充分的（de）真空條件。設蒸距(蒸發源與基片的距離)為L，並把L看成是蒸發粒子已知的實際行程，λ 為氣體分子的平均（jun1）自由程，設從蒸發源蒸（zhēng）發出來的蒸汽分子數（shù）為N0，在（zài）相距為L 的蒸發源與基片之間發生碰撞而散射的（de）蒸汽分子數為N1，而且（qiě）假設蒸發粒子主要與殘餘氣體的原（yuán）子或分子碰（pèng）撞而散射，則有
　　N1/N0= 1- exp(L/λ) (1)

　　在室溫(25℃)和氣體壓力為p(Pa)的（de）條件（jiàn）下，殘餘氣體分子的平均自由程為
　　λ = 6.65×10-1/pcm (2)

　　由上式計算（suàn）可知，在室溫下，p=10-2 Pa 時，λ=66.5 cm，即（jí）一個分子在與其它分子發生兩次碰（pèng）撞之間約飛行66.5 cm。

　　 是蒸發粒子（zǐ）在（zài）飛向基片途中發生碰撞的比例與（yǔ）氣體（tǐ）分子的實際路程對平均自由程之比值的曲線。從圖（tú）中可以看出，當（dāng）λ=L 時，有63%的蒸發分子（zǐ）會發生（shēng）碰撞。如果（guǒ）平均自由程（chéng）增加10 倍，則散射的（de）粒子（zǐ）數（shù）減（jiǎn）少到9%，因此，蒸發粒子的平均（jun1）自由程必須遠遠大於蒸距才能避免蒸發粒子在向（xiàng）基片遷移過程中與殘餘氣體分子發生碰撞，從而有效地減少蒸發（fā）粒子（zǐ）的散射現（xiàn）象。目前常用的蒸發鍍膜機的蒸距（jù）均不大於50 cm。因此，如果要防止蒸發（fā）粒子的（de）大量散射，在真空蒸（zhēng）發鍍膜設備中，真空鍍膜室的起始（shǐ）真（zhēn）空度必須高於10-2 Pa。

　　由於殘餘氣體在蒸鍍過程中對（duì）膜層的影響很大，因此分析真空室內殘餘氣體的來源，借以消除殘餘氣體對薄（báo）膜質量的影響是重要的（de）。真空室中殘餘（yú）氣體分子的來源主要是真（zhēn）空鍍（dù）膜室內（nèi）表麵上的解吸放氣、蒸發源釋放的氣體、抽氣係統的返流以（yǐ）及設（shè）備的漏氣（qì）等原因所造成的。若鍍（dù）膜（mó）設備的結（jié）構設計及（jí）製造良好，則真空抽氣係統（tǒng）的返流（liú）及設備（bèi）的漏（lòu）氣並（bìng）不會造成嚴（yán）重的影響。表（biǎo）l 給出了（le）真空（kōng）鍍膜室壁上單分子層所吸（xī）附的分（fèn）子數Ns 與氣相（xiàng）中分子數N 的比值近（jìn）似值。通（tōng）常在常用的高真空係統中，其內表麵上所吸（xī）附的單層分子數，遠遠超過氣相中（zhōng）的（de）分子數。因此，除（chú）了蒸發源在蒸鍍過程中所釋放的氣體外（wài），在密封（fēng）和抽氣係統性能均良（liáng）好和清潔的真空係統中，若氣壓處於10- 4 Pa 時（shí），從真（zhēn）空室（shì）壁（bì）表麵上解（jiě）吸出（chū）來的氣體分子就是真空（kōng）係統內的主（zhǔ）要氣體（tǐ）來源。

　　A-鍍膜室的內表麵積，cm2;V-鍍膜室的（de）容積，cm3;ns-單分（fèn）子層內吸附分子數，個/cm2;n-氣相分子數，個/cm3

　　殘餘氣體（tǐ）分（fèn）子撞擊著真空室內的所有表麵，包括正在生長著的膜（mó）層表麵。在室溫和10-4 Pa 壓力下的空氣環境中，形成單一分子層吸附所需的時間隻（zhī）有2.2 s。可見，在蒸發鍍膜過程中，如果要獲得（dé）高純度的膜（mó）層，必須使膜材原（yuán）子或分子到達（dá）基片上的速（sù）率大於殘（cán）餘氣體到達基片上（shàng）的速（sù）率，隻有（yǒu）這樣才（cái）能製備出純度好的膜層。這一（yī）點（diǎn）對於活性金屬材料（liào）基（jī）片更為重要，因為這些金屬材料的清潔表（biǎo）麵的粘著係數均接近於1。

　　 在10-2 Pa～10-4 Pa 壓力下蒸發（fā）時，膜材蒸汽分（fèn）子與殘餘氣體分子到達基片上的（de）數量大致相等，這必將影響製備的膜層（céng）質量。因此（cǐ）需要合理（lǐ）設計鍍（dù）膜設備的抽氣係（xì）統，保證膜（mó）材（cái）蒸汽分子到達基片表麵的速率高於殘餘（yú）氣體分（fèn）子到達的速率（lǜ），以減少殘餘氣體分子對膜層的撞（zhuàng）擊（jī）和汙（wū）染（rǎn），提高膜層（céng）的純度（dù）。

　　 此外，在（zài）10-4 Pa 時真（zhēn）空室內（nèi）殘餘氣體的主要組（zǔ）分為水蒸氣(約占90%以上)，水氣與金屬膜層或蒸發源均會發生化學反（fǎn）應，生成氧化物而釋（shì）放出氫氣。因此，為了減少殘餘氣體中（zhōng）的水分，可以提高真（zhēn）空（kōng）室（shì）內的溫度，使水分解，也是提高膜層質量的一（yī）種有效辦法。

　　還（hái）應注意蒸發源在高溫下的放氣。在蒸發源通電加熱之前，可（kě）先用擋（dǎng）板（bǎn）擋住基片（piàn），然後（hòu）對（duì）膜材加熱去氣。在正式鍍膜（mó）開始時再移開擋板。利用該方法，可有效提高（gāo）膜層的質量。