不同真空范围内的抽气时间计算
根据真空系统的使用目的而决定所需的真空度和抽气时间,然后选择合适的真空泵。本节介绍不同真空范围内的抽气时间计算。
1、大气压-低真空领域的抽气时间计算
这里所指的低真空领域,是指真空度在100 KPa至0.2 KPa,低真空领域真空腔体和泵的连接管内,气体分子是黏性流时,抽气时间可以通过初期压强p1、到达压强p2、抽气速度S和容积V(含配管)来计算。
式中:
p1———初期压强(大气压)[Pa];
p2———到达压强[Pa];
t———抽气时间[min];
V———容积[L];
Se———实际抽气速度[L/min]。
考虑到导管和阀门的瓶颈效应,实际抽气速度大致可以估算为理论抽气速度的80%。
2、中真空领域的抽气时间计算
这里所指的高真空至超高真空领域,是指真空度在200 Pa 至 0.2Pa之间,中真空领域导管内的气体分子,处于黏性流和分子流的中间状态,不能单纯地像低真空或下面第三章节讲解的高真空那样简单地计算。一般情况下,通过两种方式分别计算抽气时间,然后取计算值较大的结果。
真空抽气要考虑的要素:
(1)到达真空度;
(2)抽气速度;
(3)导通率;
(4)实际抽气速度;
(5)气体放出率;
(6)漏率。
用真空泵对真空腔体抽气时,最初腔体内的压强迅速降低,但是经过一段时间后压强下降变缓,并且趋于一个恒定值。导致这种现象的主要原因是材料的表面放气。如图1所示,压强变化的不同领域,分别称之为空间抽气和表面抽气。为了进一步提高真空度,通常采用的对策如下:
图1 压强和抽气时间的关系
(1)选择表面放出气体少的材料;
(2)通过电解抛光等手段,减小材料表面积,继而减少气体分子的吸附