真空蒸發鍍膜機設備運行過程（chéng）中，從膜材表麵（miàn）蒸發的粒子以一定（dìng）的速度在空間沿直線運動，直（zhí）到與（yǔ）其他粒子碰撞為止。在真空室內，當氣相中的粒（lì）子濃度和殘餘（yú）氣體的壓力足夠低時，這些粒子從蒸發源到基片之間可以保持直線飛行，否則，就會（huì）產（chǎn）生（shēng）碰撞而（ér）改變運動方向。為此，增加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空是必要的。

　　 當真空容器內蒸發粒子的（de）平均自由程大於蒸發源與（yǔ）基片的距離(以下稱（chēng）蒸距)時，就會獲得充分的（de）真空條件。設蒸距(蒸發源與基片的距（jù）離)為（wéi）L，並把L看（kàn）成（chéng）是蒸（zhēng）發粒子已知的實際行程，λ 為氣（qì）體分子的平均自由程，設從蒸發源蒸發出來的蒸（zhēng）汽分子數為N0，在相距為L 的蒸發（fā）源與基片之間發（fā）生碰撞而散射的蒸汽（qì）分子數為N1，而且假（jiǎ）設蒸發粒子主要與殘餘氣體的原子或分子碰撞而散射，則有
　　N1/N0= 1- exp(L/λ) (1)

　　在室溫(25℃)和氣體壓力為p(Pa)的條件下，殘餘氣體分子的平均（jun1）自（zì）由程為
　　λ = 6.65×10-1/pcm (2)

　　由上（shàng）式計算可知，在（zài）室溫下，p=10-2 Pa 時，λ=66.5 cm，即一個（gè）分子在與其（qí）它（tā）分子發生兩次碰撞之間約飛行66.5 cm。

　　 是蒸（zhēng）發粒子在飛向（xiàng）基片途中發生碰撞的（de）比（bǐ）例與氣體（tǐ）分子的實際路（lù）程（chéng）對平均自由程之比值（zhí）的曲線。從圖中可以看出，當λ=L 時，有（yǒu）63%的蒸發分子會發生碰撞。如果平均自由程增加（jiā）10 倍，則散射的粒子數減少到9%，因此，蒸發粒（lì）子（zǐ）的（de）平均自由程必須（xū）遠遠（yuǎn）大於（yú）蒸距才能避免蒸發粒子在（zài）向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粒子的散射（shè）現（xiàn）象。目前常用（yòng）的蒸發鍍（dù）膜機的蒸距均（jun1）不大於（yú）50 cm。因（yīn）此，如（rú）果要防止蒸發粒子的大量散射，在真空蒸發（fā）鍍膜設備中，真空鍍膜室的起始真空度必（bì）須高（gāo）於10-2 Pa。

　　由於殘餘氣體在蒸鍍過程中對膜（mó）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（qì）體對薄膜質量的影響是重要的。真空室（shì）中殘餘氣體分子的來源主要是真空鍍（dù）膜室內表麵上的解吸放氣、蒸發源釋放的氣體、抽氣係統的返流以及設備的漏氣等原因所造成的。若鍍膜設備的結構設計及製造良好，則真空（kōng）抽（chōu）氣係統的返流及設（shè）備的漏氣並不（bú）會造成嚴重（chóng）的影響。表l 給（gěi）出了真空鍍膜室（shì）壁上單分子層所吸附（fù）的分子（zǐ）數Ns 與氣相中（zhōng）分子數N 的比值近似值。通常在常用的高真空係統中，其內表麵（miàn）上所吸附的單層分子數，遠遠（yuǎn）超過氣（qì）相中的分子（zǐ）數。因此，除了蒸發源在蒸鍍過程（chéng）中所釋放的氣（qì）體外，在密封和抽氣係統性能均良好和清潔的（de）真空係統中（zhōng），若氣壓處於10- 4 Pa 時，從真空室壁表麵上解吸出來的氣體分子就是真空係統內的主要氣體來源。

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

　　殘餘氣體分子（zǐ）撞擊著真空室內的（de）所有表麵，包括正（zhèng）在（zài）生（shēng）長著的膜層表麵。在室溫和10-4 Pa 壓力下的空氣環境中，形成單一分子（zǐ）層吸附所需的時間隻有2.2 s。可見，在蒸發鍍膜過程中，如果要獲得高純度的膜層，必（bì）須使膜材原子或（huò）分子到達基片上的（de）速率大於殘餘氣體到達基片上的速率，隻有這樣才（cái）能製備出純度好的膜層。這一點對於（yú）活（huó）性金屬（shǔ）材（cái）料基片更為重要，因為這些金屬材料的清潔表麵的粘著係數均接（jiē）近於1。

　　 在10-2 Pa～10-4 Pa 壓力下蒸發時，膜材蒸汽分子與殘餘氣體分（fèn）子到達基片（piàn）上的數量大致相等，這必將影（yǐng）響製備的膜層（céng）質量。因此需要合理設計鍍膜設備的抽氣係統，保證膜材蒸汽分子到（dào）達基片表麵的速率高於殘餘氣體分子到達的（de）速率，以（yǐ）減（jiǎn）少殘（cán）餘氣體分（fèn）子（zǐ）對膜層的撞擊和汙染，提高膜層的純度。

　　 此外，在10-4 Pa 時真（zhēn）空室內殘餘氣體的（de）主要組（zǔ）分為水蒸氣(約占90%以上)，水（shuǐ）氣與金屬膜層或蒸發源均會發生化學反應，生成氧化物（wù）而釋放出氫氣。因此，為了減少殘餘氣體中的水分，可（kě）以（yǐ）提（tí）高真空室內的溫度，使水分解，也（yě）是提高膜層質量的一種有效辦法。

　　還應注意蒸發（fā）源在高溫下的放氣。在（zài）蒸發源通電（diàn）加熱之前，可先用擋板擋住基片，然（rán）後對（duì）膜材加熱去氣。在正式鍍膜開始（shǐ）時再移開擋板。利用該（gāi）方法，可有效（xiào）提高（gāo）膜層的質（zhì）量。