真空蒸發鍍膜機設備運行過程中，從膜（mó）材表麵蒸發的（de）粒子以一（yī）定的速度在空間（jiān）沿直線運動，直到與其他粒子碰撞為（wéi）止。在真空室內，當氣相（xiàng）中的粒子濃度和殘餘氣體的壓力足夠低時，這些粒子從蒸（zhēng）發源（yuán）到基片之間可以保持直線（xiàn）飛行（háng），否則，就會產生碰撞而改變運動方向。為此，增加殘餘氣體的平均自由程，以減少其與蒸（zhēng）發粒子的（de）碰撞幾率，把真空（kōng）室內抽成高真空是必要的（de）。

　　 當真空容器內蒸（zhēng）發粒子的平均自由程（chéng）大於蒸發源與基片（piàn）的（de）距離(以下稱蒸距)時，就會獲得（dé）充分的真空（kōng）條件。設蒸距（jù）(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（wéi）氣體分子的（de）平（píng）均自由程（chéng），設從蒸發源蒸發出來的蒸汽分子數為N0，在相距（jù）為L 的（de）蒸發源與基片（piàn）之間發（fā）生（shēng）碰撞而散射的蒸汽分子數（shù）為N1，而且假設（shè）蒸發粒子主要與（yǔ）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自（zì）由程為
　　λ = 6.65×10-1/pcm (2)

　　由上式計算可知，在室溫下（xià），p=10-2 Pa 時，λ=66.5 cm，即一個分子在與其它分子發生兩次碰撞之間約飛行66.5 cm。

　　 是蒸發粒子在飛向基片途中發生碰撞的比例與氣體分子的實際路程對平（píng）均（jun1）自由程之比值的曲線。從圖中可以看出，當λ=L 時，有63%的蒸（zhēng）發分子會發生碰撞。如果平均自由程增加10 倍，則散射的粒子數減少到9%，因此（cǐ），蒸發粒子的（de）平（píng）均自由程必（bì）須（xū）遠遠大於蒸（zhēng）距（jù）才能避免蒸（zhēng）發粒子在向基片遷移過程中（zhōng）與殘餘氣體分子發生碰撞，從而有效地減少蒸發粒子（zǐ）的散射現象。目前常用的蒸發（fā）鍍膜機的蒸距均不（bú）大於50 cm。因此，如果要防止蒸發粒子的大量散射，在真空蒸發鍍膜設備中，真空鍍膜室的起始真空度必（bì）須高於10-2 Pa。

　　由於殘餘氣體在蒸鍍過程中對膜層的影響很大，因此分析真空室內殘餘氣體的來源，借以消除殘餘氣（qì）體對薄膜質量的（de）影響是重要的。真（zhēn）空室中殘餘氣體分子的來源（yuán）主要（yào）是真空鍍膜（mó）室內表麵（miàn）上的（de）解吸放氣（qì）、蒸發源釋放的氣體、抽氣係統的返（fǎn）流以及設備的漏氣等原（yuán）因（yīn）所造成的。若鍍膜設備（bèi）的（de）結構設計及（jí）製造良好，則真空抽氣係統的返流及設備的漏氣並不會造成嚴（yán）重的影響。表l 給出了真空鍍膜室壁上單分子層所吸附的分（fèn）子數Ns 與氣相（xiàng）中分子（zǐ）數N 的比值近似值。通（tōng）常在常用的高真空係統中，其（qí）內表麵上所吸附的單層分子數，遠（yuǎn）遠超過氣相中（zhōng）的（de）分（fèn）子數。因此，除了蒸發源在蒸鍍（dù）過程中所釋放的氣體外，在密封和（hé）抽氣係統性能均（jun1）良好和（hé）清潔（jié）的（de）真空係統中（zhōng），若氣壓處於10- 4 Pa 時，從真空室壁表（biǎo）麵上（shàng）解（jiě）吸（xī）出（chū）來的氣體分子就是真空係統內的主要氣體來源。

　　A-鍍膜室（shì）的內表麵積，cm2;V-鍍膜室的（de）容（róng）積，cm3;ns-單分子層內（nèi）吸附分子數，個/cm2;n-氣相分子數，個/cm3

　　殘（cán）餘氣（qì）體分子撞擊著真空室內的所有表麵，包括（kuò）正在生長著（zhe）的膜層表麵（miàn）。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，必須使膜（mó）材原子（zǐ）或分子到達基片（piàn）上的速（sù）率大於（yú）殘餘氣體到達基片上的速率，隻有這樣（yàng）才能製備出純度（dù）好的膜層。這（zhè）一點對（duì）於活（huó）性金屬材料基片更為重要，因為這些（xiē）金屬材料的清潔表麵的粘著（zhe）係數均接近於1。

　　 在10-2 Pa～10-4 Pa 壓力下蒸發時，膜材蒸（zhēng）汽（qì）分子（zǐ）與殘餘氣體分子到達基片上的（de）數（shù）量大致相等，這必將影響製（zhì）備的膜層質量。因此需要合理設計鍍膜設備的抽氣係統，保證（zhèng）膜材蒸（zhēng）汽分子到達基片表（biǎo）麵的速率高於殘餘氣體分子到達的速率，以減少殘餘氣體分子對膜層的撞擊和汙染，提高膜層的（de）純度。

　　 此外，在10-4 Pa 時真空室內殘餘氣體的主要組分為水蒸（zhēng）氣(約（yuē）占（zhàn）90%以上)，水（shuǐ）氣與金屬膜（mó）層或蒸發源均會發生化學（xué）反應，生成氧化物而釋放出氫氣。因此（cǐ），為（wéi）了減少殘（cán）餘氣體中的水分，可以提高真（zhēn）空室內的溫度，使水分解，也是提高膜層質量的一種有（yǒu）效辦法。

　　還應注意蒸發源在高溫下的放氣。在蒸發源通電加熱（rè）之前，可先用擋板擋住基片，然後對膜材加熱去氣。在正式鍍膜開始時（shí）再移開（kāi）擋板。利用該方法，可有效提高膜層的質量。