真空技術(shù)是一門基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)，在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，例如半導(dǎo)體制造、航空航天、太陽能光伏、真空鍍膜等等。本文匯編了一些常用真空術(shù)語，方便大家進(jìn)一步了解真空技術(shù)。

Part01.?真空基礎(chǔ)知識(shí)

目前業(yè)內(nèi)的真空測量設(shè)備，粗真空環(huán)境或正壓環(huán)境一般使用相對真空度，高真空和超高真空環(huán)境一般使用的是絕對真空度，具體請參照儀表說明書。?

為了便于理解，下圖是當(dāng)?shù)卮髿鈮簽橐粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，相對真空度和絕對真空度的運(yùn)算關(guān)系：

1、真空

在給定的空間內(nèi)低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)，是一種物理現(xiàn)象。

2、真空度

處于真空狀態(tài)下的氣體稀薄程度，通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。

3、極限真空

真空容器經(jīng)充分抽氣后，穩(wěn)定在某一真空度，此真空度稱為極限真空。

通常真空容器須經(jīng)12小時(shí)煉氣，再經(jīng)12小時(shí)抽真空，最后一個(gè)小時(shí)每隔10分鐘測量一次，取其10次的平均值為極限真空值。

Part02.?真空基礎(chǔ)知識(shí)

1、流量

在真空泵的吸氣口處，單位時(shí)間內(nèi)流過的氣體量稱為泵的流量，符號(hào)用“Q”表示，其單位為Pa·m3/s或Pa·L/s。

2、流導(dǎo)

表示真空管道通過氣體的能力。單位為升/秒（L/s），在穩(wěn)定狀態(tài)下，管道流導(dǎo)等于管道流量除以管道兩端壓強(qiáng)差。符號(hào)記作“U”。

U＝Q/(P2- P1)

根據(jù)定義，流導(dǎo)是指氣體流量除以管道兩端的壓力差，因此，流導(dǎo)的單位與抽速（單位時(shí)間的體積）相同。

管路的流導(dǎo)

管路的流導(dǎo)即管路的通導(dǎo)能力，表示氣流在管路中的通過能力。當(dāng)管路兩端存 在壓力差(P2-P1)，流經(jīng)管路的氣體流量為Q時(shí)，則管路流導(dǎo)U的定義式為:

U=Q/(P2-P1)

其中，U是通導(dǎo)，Q是氣體流量，P2和P1是管道兩端的壓強(qiáng)差。

由上式可知，管路的流導(dǎo)是在單位壓差下，流經(jīng)管路的氣體體積流量，其單位為m/s,或用L/s表示。

真空系統(tǒng)中的各元件，如管道、閥門、捕集器、除塵器等都希望流導(dǎo)盡可能大，以使氣體能順利通過。因此，流導(dǎo)是真空系統(tǒng)元件設(shè)計(jì)計(jì)算的重要參數(shù)。

通導(dǎo)是指真空系統(tǒng)中各部分對氣體流動(dòng)的阻礙程度。它與管道的長度、截面積、形狀、粗糙度、彎曲程度等有關(guān)。

例如，如果一個(gè)管道的長度為1米，截面積為0.01平方米，兩端的壓強(qiáng)分別為10千帕和1千帕，每秒通過的氣體流量為0.1升，那么它的通導(dǎo)為0.01升/秒。

3、抽氣速率

單位時(shí)間內(nèi)流過泵入口的氣體體積稱為泵的抽氣速率，抽氣速率的單位為m3/s或L/s，用S表示。

一般真空泵的抽氣速率與氣體種類有關(guān)，因此給定的泵的抽氣速率均表示對某種氣體的抽氣速率，如無特殊標(biāo)明，多指對空氣的抽氣速率。

泵對給定氣體A的抽氣速率SA為氣體A流過泵入口的流量QA與氣體A的分壓力pA的比值如下式所示：

SA=QA/pA

抽速是指真空泵在單位時(shí)間內(nèi)從真空系統(tǒng)中抽出的氣體體積。它與真空泵的類型、結(jié)構(gòu)、工作參數(shù)和真空度有關(guān).

例如，如果一個(gè)真空泵在1千帕的壓強(qiáng)下，每秒可以抽出1升的氣體，那么它的抽速為1升/秒

4、抽速系數(shù)

泵的實(shí)際抽氣速率與泵入口面積按分子瀉流計(jì)算的理論抽氣速率之比。

5、啟動(dòng)壓力

泵無損壞啟動(dòng)并有抽氣作用時(shí)的壓力，其單位為Pa。

6、前級(jí)壓力

排氣壓力低于101.325kPa的真空泵的出口壓力，其單位是Pa。

7、最大前級(jí)壓力

超過了它能使泵損壞的前級(jí)壓力，其單位是Pa。

8、最大工作壓力

對應(yīng)最大抽氣量的入口壓力，在此壓力下，泵能連續(xù)工作而不惡化或損壞，其單位是Pa。

9、返流率

泵按規(guī)定條件工作時(shí)，與抽氣方向相反而通過泵入口單位面積、單位時(shí)間的泵液的質(zhì)量流，其單位是g/（cm2·s）。

10、冷阱（水冷擋板）

置于真空容器和泵之間，用于吸附氣體或捕集油蒸汽的裝置。

11、真空泵的應(yīng)用

根據(jù)真空泵的性能，在各種應(yīng)用的真空系統(tǒng)中可扮演以下各種角色。

①主泵：在真空系統(tǒng)中，用來獲得所要求的真空度的真空泵。

②粗抽泵：從大氣壓開始，降低系統(tǒng)的壓力達(dá)到另一抽氣系統(tǒng)開始工作的真空泵。

③前級(jí)泵：用以使另一個(gè)泵的前級(jí)壓力維持在其最高許可的前級(jí)壓力以下的真空泵。前級(jí)泵也可以做粗抽泵使用。

④維持泵：在真空系統(tǒng)中，當(dāng)抽氣量很小時(shí)，不能有效地利用主要前級(jí)泵，為此，在真空系統(tǒng)中配置一種容量較小的輔助前級(jí)泵，維持主泵正常工作或維持已抽空的容器所需之低壓的真空泵。

⑤粗(低)真空泵：從大氣壓開始，降低容器壓力且工作在低真空范圍的真空泵。

⑥高真空泵：在高真空范圍內(nèi)工作的真空泵。

⑦超高真空泵：在超高真空范圍內(nèi)工作的真空泵。

⑧增壓泵：裝于高真空泵和低真空泵之間，用來提高抽氣系統(tǒng)在中間壓力范圍內(nèi)的抽氣量或降低前級(jí)泵容量要求的真空泵(如機(jī)械增壓泵和油增壓泵等)。

一般工作范圍

Part03.?真空概念

1、真空的定義
真空系統(tǒng)指低于該地區(qū)大氣壓的稀簿氣體狀態(tài)

2、真空度
處于真空狀態(tài)下的氣體稀簿程度，通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。真空度高表示真空度“好”的意思，真空度低表示真空度“差”的意思。

3、真空度單位
通常用托（Torr）為單位，近年國際上取用帕（Pa）作為單位。

1托＝1/760大氣壓＝1毫米汞柱

4、托與帕的轉(zhuǎn)換
1托＝133.322帕　或　1帕＝7.5×10-3托

5、平均自由程
作無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的氣體粒子，相繼兩次碰撞所飛越的平均距離，用符號(hào)“λ”表示。

6、流量
單位時(shí)間流過任意截面的氣體量，符號(hào)用“Q”表示，單位為帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升/秒（Torr·L/s）。

7、流導(dǎo)
表示真空管道通過氣體的能力。單位為升/秒（L/s），在穩(wěn)定狀態(tài)下，管道流導(dǎo)等于管道流量除以管道兩端壓強(qiáng)差。符號(hào)記作“U”。　　

U＝Q/(P2- P1)

8、壓力或壓強(qiáng)
氣體分子作用于容器壁的單位面積上的力，用“P”表示。

9、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
壓強(qiáng)為每平方厘米101325達(dá)因的氣壓，符號(hào)：（Atm）。

10、極限真空
真空容器經(jīng)充分抽氣后，穩(wěn)定在某一真空度，此真空度稱為極限真空。

通常真空容器須經(jīng)12小時(shí)煉氣，再經(jīng)12小時(shí)抽真空，最后一個(gè)小時(shí)每隔10分鐘測量一次，取其10次的平均值為極限真空值。

11、抽氣速率
在一定的壓強(qiáng)和溫度下，單位時(shí)間內(nèi)由泵進(jìn)氣口處抽走的氣體稱為抽氣速率，簡稱抽速。即Sp＝Q/（P－P0）

12、熱偶真空計(jì)
利用熱電偶的電勢與加熱元件的溫度有關(guān)，元件的溫度又與氣體的熱傳導(dǎo)有關(guān)的原理來測量真空度的真空計(jì)。

13、電離真空計(jì)（又收熱陰極電離計(jì)）
由筒狀收集極，柵網(wǎng)和位于柵網(wǎng)中心的燈絲構(gòu)成，筒狀收集極在柵網(wǎng)外面。

熱陰極發(fā)射電子電離氣體分子，離子被收集極收集，根據(jù)收集的離子流大小來測量氣體壓強(qiáng)的真空計(jì)。

14、復(fù)合真空計(jì)
由熱偶真空計(jì)與熱陰極電離真空計(jì)組成，測量范圍從大氣~10-5Pa。

15、冷陰極電離計(jì)
陽極筒的兩端有一對陰極板，在外加磁場作用，陽極筒內(nèi)形成潘寧放電產(chǎn)生離子，根據(jù)陰極板收集的離子流的大小來測定氣體壓強(qiáng)的真空計(jì)。

16、電阻真空計(jì)
利用加熱元件的電阻與溫度有關(guān)，元件的溫度又與氣體傳導(dǎo)有關(guān)的原理，通過電橋電路來測量真空度的真空計(jì)。

17、麥克勞真空計(jì)（壓縮式真空計(jì)）
將待測的氣體用汞（或油）壓縮到一極小體積，然后比較開管和閉管的液柱差，利用玻義爾定律直接算出氣體壓強(qiáng)的一種絕對真空計(jì)。

18、B－A規(guī)
這是一種陰極與收集極倒置的熱陰極電離規(guī)。收集極是一根細(xì)絲，放在柵網(wǎng)中心，燈絲放在柵網(wǎng)外面，因而減少軟X射線影響，延伸測量下限，可測超高真空。

19、水環(huán)真空泵
泵的葉輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生水環(huán)。由于轉(zhuǎn)子偏心旋轉(zhuǎn)而使水環(huán)與葉片間容積發(fā)生周期性改變而進(jìn)行抽氣的機(jī)械真空泵。

20、往復(fù)真空泵
利用活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行抽氣的機(jī)械真空泵。

21、油封機(jī)械真空泵
用油來保持密封的機(jī)械真空泵，可分為定片式、旋片式、滑閥式、余擺線式等。

22、羅茨真空泵
具有一對同步高速旋轉(zhuǎn)的鞋底形轉(zhuǎn)子的機(jī)械真空泵，此泵不可以單獨(dú)抽氣，前級(jí)需配油封、水環(huán)等可直排大氣的真空泵。

23、渦輪分子真空泵
有一高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，當(dāng)氣體分子與高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片相碰撞時(shí)就被驅(qū)向出氣口再由前級(jí)泵抽除。

24、油擴(kuò)散真空泵
擴(kuò)散泵噴口中噴出高速蒸汽流。在分子流條件下，氣體分子不斷地向蒸流中擴(kuò)散，并被蒸汽帶向泵出口處逐級(jí)被壓縮后再由前級(jí)泵排除

25、低溫真空泵
利用20K以下的低溫表面凝聚吸附氣體的真空泵。

26、冷阱（水冷擋板）
置于真空容器和泵之間，用于吸附氣體或捕集油蒸汽的裝置。

27、氣鎮(zhèn)閥
油封機(jī)械真空泵的壓縮室上開一小孔，并裝上調(diào)節(jié)閥，當(dāng)打開閥并調(diào)節(jié)入氣量，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到某一位置，空氣就通過此孔摻入壓縮室以降低壓縮比，從而使大部分蒸汽不致凝結(jié)而和摻入的氣體一起被排除泵外起此作用的閥門稱為氣鎮(zhèn)閥。

28、真空冷凍干燥
真空冷凍干燥，也稱升華干燥。其原理是將材料冷凍，使其含有的水份變成冰塊，然后在真空下使冰升華而達(dá)到干燥目的。

29、真空蒸鍍
在真空環(huán)境中，將材料加熱并鍍到基片上稱為真空蒸鍍，或叫真空鍍膜。

30、真空干燥
利用真空環(huán)境下沸點(diǎn)低的特點(diǎn)來干燥物品的方法。

31、真空系統(tǒng)常用名稱
1)主泵：在真空系統(tǒng)中，用于獲得所需要真空度來滿足特定工藝要求的真空泵，如真空鍍膜機(jī)中的油擴(kuò)散泵就是主泵。

2)前級(jí)泵：用于維持某一真空泵前級(jí)壓強(qiáng)低于其臨界前級(jí)壓強(qiáng)的真空泵。如羅茨泵前配置的旋片或滑閥泵就是前級(jí)泵。

3)粗抽泵：從大氣壓下開始抽氣，并將系統(tǒng)壓力抽到另一真空泵開始工作的真空泵。如真空鍍膜機(jī)中的滑閥泵，就是粗油泵。

4)維持泵：在真空系統(tǒng)中，氣量很小時(shí)，不能有效地利用前級(jí)泵。為此配置一種容量較小的輔助泵來維持主泵工作，此泵叫維持泵。如擴(kuò)散泵出口處配一臺(tái)小型旋片泵，就是維持泵。

Part04.?真空計(jì)算公式

1、玻義爾定律

體積V，壓強(qiáng)P，P·V＝常數(shù)
一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度不變時(shí)，氣體的壓強(qiáng)與氣體的體積成反比。
即P1/P2＝V2/V1

2、蓋·呂薩克定律
當(dāng)壓強(qiáng)P不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，其體積V與絕對溫度T成正比：
V1/V2＝T1/T2＝常數(shù)

當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或P降低)1℃，則它的體積比原來增加(或縮小)1/273。

3、查理定律
當(dāng)氣體的體積V保持不變，一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)P與其絕對溫度T成正比，即：
P1/P2＝T1/T2

在一定的體積下，一定質(zhì)量的氣體，溫度每升高(或降低)1℃，它的壓強(qiáng)比原來增加(或減少)1/273。

4、平均自由程：
λ＝(5×10-3)/P (cm)

5、抽速：
S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P
Q＝流量(托·升/秒) P＝壓強(qiáng)(托)　　V＝體積(升) t＝時(shí)間(秒)

6、通導(dǎo)：
C＝Q/(P2-P1) (升/秒)

7、真空抽氣時(shí)間：
對于從大氣壓到1托抽氣時(shí)間計(jì)算式：
t＝8V/S (經(jīng)驗(yàn)公式)
V為體積，S為抽氣速率，通常t在5~10分鐘內(nèi)選擇。

8、維持泵選擇：
S維＝S前/10

9、擴(kuò)散泵抽速估算：
S＝3D2 (D＝直徑cm）

10、羅茨泵的前級(jí)抽速：
S＝(0.1~0.2)S羅 (l/s)

11、漏率：
Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1)
Q漏－系統(tǒng)漏率(mmHg·l/s)
V－系統(tǒng)容積(l)
P1－真空泵停止時(shí)系統(tǒng)中壓強(qiáng)(mmHg)
P2－真空室經(jīng)過時(shí)間t后達(dá)到的壓強(qiáng)(mmHg)
t－壓強(qiáng)從P1升到P2經(jīng)過的時(shí)間(s)

12、粗抽泵的抽速選擇：
S＝Q1/P預(yù) (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P預(yù))/t
S－機(jī)械泵有效抽速
Q1－真空系統(tǒng)漏氣率(托·升/秒)
P預(yù)－需要達(dá)到的預(yù)真空度(托)
V－真空系統(tǒng)容積(升)
t－達(dá)到P預(yù)時(shí)所需要的時(shí)間
Pa－大氣壓值(托）

13、前級(jí)泵抽速選擇：
排氣口壓力低于一個(gè)大氣壓的傳輸泵如擴(kuò)散泵、油增壓泵、羅茨泵、渦輪分子泵等，它們工作時(shí)需要前級(jí)泵來維持其前級(jí)壓力低于臨界值，選用的前級(jí)泵必須能將主泵的最大氣體量排走，根據(jù)管路中，各截面流量恒等的原則有：
PnSg≥PgS 或
Sg≥Pgs/Pn
Sg－前級(jí)泵的有效抽速(l/s)
Pn－主泵臨界前級(jí)壓強(qiáng)(最大排氣壓強(qiáng))(l/s)
Pg－真空室最高工作壓強(qiáng)(托)
S－主泵工作時(shí)在Pg時(shí)的有效抽速。(l/s)

14、擴(kuò)散泵抽速計(jì)算公式：
S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(升/秒)

式中：S－被試泵的抽氣速率(l/s)
n－滴管內(nèi)油柱上升格數(shù)(格)
t－油柱上升n格所需要的時(shí)間(秒)
P－在泵口附近測得的壓強(qiáng)(托)
K－滴管系數(shù)(托·升/秒)
K＝V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt

其中V0－滴管和真空膠管的原始容積(升)
L－滴管刻度部分的長度(mm)
n－滴管刻度部分的格數(shù)(格)
Υ0－油的比重(克/厘米3)
Υm－汞的比重(克/厘米3)
Pa－當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)(托)
△Vt－滴管的刻度上的一格的對應(yīng)的容積(升/格)

15、旋片真空泵的幾何抽速計(jì)算公式：
S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)
式中：Z為旋片數(shù)，n為轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分)，L為泵腔長度，D為泵腔直徑，d為轉(zhuǎn)子直徑(cm)，Kv為容積利用系數(shù)(一般取95％)。

16、O型橡膠槽深B＝0.7D
D為橡膠直徑，槽寬C＝1.6B

17、方形橡膠槽深B＝0.8A
A為方形橡膠邊長，槽寬C＝1.67B

Part05.?真空檢漏技術(shù)

1、漏孔

在壓力或濃度差的作用下，使氣體從壁的一側(cè)通到另一側(cè)的孔洞、孔隙、滲透元件或封閉器壁上的其它結(jié)構(gòu)。

2、漏率

單位時(shí)間內(nèi)流過漏孔的物質(zhì)的質(zhì)量或分子數(shù)。我國法定的漏率單位為Pa·m3/s。

3、標(biāo)準(zhǔn)漏率

在環(huán)境溫度為（23±7）℃，入口壓力為100kPa(±5%)，出口壓力低于1kPa時(shí)的干燥空氣（露點(diǎn)溫度低于-25℃）通過漏孔的漏率。

4、虛漏

在真空系統(tǒng)內(nèi)，由于放出的氣體或蒸汽所引起的壓力增加。

5、本底

由所處環(huán)境所形成的較穩(wěn)定的輻射水平或聲量。

Part06.常用公式的使用方法

01玻義爾定律

玻義爾定律是描述理想氣體在恒溫條件下，壓強(qiáng)和體積成反比的定律。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

P1V1=P2V2

其中，P1和V1是氣體的初始?jí)簭?qiáng)和體積，P2和V2是氣體的最終壓強(qiáng)和體積。

例如，如果一個(gè)容器中有1升的氣體，壓強(qiáng)為1大氣壓（101.3千帕），那么當(dāng)我們將容器的體積減少到0.5升時(shí)，氣體的壓強(qiáng)將增加到2大氣壓（202.6千帕）。

02?蓋·呂薩克定律

蓋·呂薩克定律是描述理想氣體在恒容條件下，壓強(qiáng)和溫度成正比的定律。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

P1/T1=P2/T2

其中，P1和T1是氣體的初始?jí)簭?qiáng)和絕對溫度（開爾文），P2和T2是氣體的最終壓強(qiáng)和絕對溫度。

例如，如果一個(gè)容器中有1升的氣體，壓強(qiáng)為1大氣壓（101.3千帕），溫度為273K（0℃），那么當(dāng)我們將容器的溫度升高到546K（273℃）時(shí)，氣體的壓強(qiáng)將增加到2大氣壓（202.6千帕）。

03?查理定律

查理定律是描述理想氣體在恒壓條件下，體積和溫度成正比的定律。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

V1/T1=V2/T2

其中，V1和T1是氣體的初始體積和絕對溫度，V2和T2是氣體的最終體積和絕對溫度。

例如，如果一個(gè)容器中有1升的氣體，壓強(qiáng)為1大氣壓（101.3千帕），溫度為273K（0℃），那么當(dāng)我們將容器的溫度升高到546K（273℃）時(shí)，氣體的體積將增加到2升。

04?平均自由程

平均自由程是指分子在相互碰撞之間所行進(jìn)的平均距離。它與分子的密度、速率和截面積有關(guān)。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

λ=K*T/(√(2)*π*d^2*P)

其中，λ是平均自由程，K是玻爾茲曼常數(shù)（1.38×10^-23 J/K），T是絕對溫度，d是分子直徑，P是分子壓強(qiáng)。

例如，對于空氣分子，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（101.3千帕，273K），其平均自由程約為6.6×10^-8 m；而在高真空狀態(tài)下（10^-6 千帕），其平均自由程約為66 m。?

05?抽 速

抽速是指真空泵在單位時(shí)間內(nèi)從真空系統(tǒng)中抽出的氣體體積。它與真空泵的類型、結(jié)構(gòu)、工作參數(shù)和真空度有關(guān)。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

S=Q/P

其中，S是抽速，Q是氣體流量，P是氣體壓強(qiáng)。

例如，如果一個(gè)真空泵在1千帕的壓強(qiáng)下，每秒可以抽出1升的氣體，那么它的抽速為1升/秒。

06?通 導(dǎo)

通導(dǎo)是指真空系統(tǒng)中各部分對氣體流動(dòng)的阻礙程度。它與管道的長度、截面積、形狀、粗糙度、彎曲程度等有關(guān)。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

C=Q/(P2-P1)

其中，C是通導(dǎo)，Q是氣體流量，P2和P1是管道兩端的壓強(qiáng)差。

例如，如果一個(gè)管道的長度為1米，截面積為0.01平方米，兩端的壓強(qiáng)分別為10千帕和1千帕，每秒通過的氣體流量為0.1升，那么它的通導(dǎo)為0.01升/秒。

07?真空抽氣時(shí)間

真空抽氣時(shí)間（pumping time）是指從初始?jí)簭?qiáng)到達(dá)目標(biāo)壓強(qiáng)所需要的時(shí)間。它與真空系統(tǒng)的容積、初始?jí)簭?qiáng)、目標(biāo)壓強(qiáng)、抽速、通導(dǎo)、漏率等有關(guān)。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

t=V*ln(P0/Pf)/(S-C*L)

其中，t是真空抽氣時(shí)間，V是真空系統(tǒng)的容積，P0是初始?jí)簭?qiáng)，Pf是目標(biāo)壓強(qiáng)，S是抽速，C是通導(dǎo)，L是漏率。

例如，如果一個(gè)真空系統(tǒng)的容積為10升，初始?jí)簭?qiáng)為101.3千帕，目標(biāo)壓強(qiáng)為10^-3 千帕，抽速為10升/秒，通導(dǎo)為5升/秒，漏率為10^-6 升/秒，那么它的真空抽氣時(shí)間約為23.5秒。

08?維持泵

維持泵是指用于維持高真空或超高真空狀態(tài)的真空泵。它與真空系統(tǒng)的容積、目標(biāo)壓強(qiáng)、漏率等有關(guān)。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

S=V*L/P

其中，S是維持泵的最小抽速，V是真空系統(tǒng)的容積，L是漏率，P是目標(biāo)壓強(qiáng)。

例如，如果一個(gè)真空系統(tǒng)的容積為10升，目標(biāo)壓強(qiáng)為10^-9 千帕，漏率為10^-12 升/秒，那么它需要的維持泵的最小抽速約為10^-3 升/秒。

09擴(kuò)散泵抽速

擴(kuò)散泵的抽速與其口徑、工作流體和前級(jí)泵的抽速有關(guān)。一般情況下，可以用下面的公式估算擴(kuò)散泵的抽速：

Sd = 0.5 * D^2 * K * Sp

其中，Sd是擴(kuò)散泵的抽速（L/s），D是擴(kuò)散泵的口徑（cm），K是工作流體的系數(shù)（對于硅油為0.6，對于水銀為0.4），Sp是前級(jí)泵的抽速（L/s）。?

10?羅茨泵的前級(jí)抽速

羅茨泵是一種容積式真空泵，它需要配合前級(jí)泵使用，以達(dá)到較高的極限壓強(qiáng)。羅茨泵的前級(jí)抽速應(yīng)滿足下面的條件：

Sp >= Sr * Pr / Pe

其中，Sp是前級(jí)泵的抽速（L/s），Sr是羅茨泵的幾何抽速（L/s），Pr是羅茨泵的極限壓強(qiáng)（Pa），Pe是羅茨泵的出口壓強(qiáng)（Pa）。

11漏 率

漏率是指真空系統(tǒng)中由于密封不嚴(yán)或其他原因而進(jìn)入系統(tǒng)的氣體流量，它直接影響了真空系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。漏率可以用下面的公式計(jì)算：

Q = S * (P1 - P2)/(t2-t1)

其中，Q是漏率（Pa·L/s），S是系統(tǒng)的有效抽速（L/s），P1是系統(tǒng)內(nèi)部的壓強(qiáng)（Pa），P2是系統(tǒng)外部的壓強(qiáng)（Pa）。

12?粗抽泵抽速

粗抽泵是指用于從大氣壓或較高壓力下抽取氣體到中等或低壓區(qū)域的真空泵，如旋片泵、滑片泵、液環(huán)泵等。

粗抽泵的抽速選擇應(yīng)考慮以下因素：

1）系統(tǒng)的容積：系統(tǒng)容積越大，所需抽速越大；

2）系統(tǒng)的漏率：系統(tǒng)漏率越大，所需抽速越大；

3）系統(tǒng)的工作壓力：工作壓力越低，所需抽速越大；

4）系統(tǒng)中存在的氣體種類和量：不同氣體對真空泵有不同的影響，如水蒸氣會(huì)降低旋片泵的極限壓強(qiáng)，氫氣會(huì)增加擴(kuò)散泵的負(fù)載等；

5）系統(tǒng)的工作時(shí)間：工作時(shí)間越長，所需抽速越大。

根據(jù)以上因素，可以用下面的公式估算粗抽泵的最小抽速：

Sp >= V / t * ln(P0 / P1) + Q

其中，Sp是粗抽泵的最小抽速（L/s），

V是系統(tǒng)容積（L），

t是預(yù)定達(dá)到工作壓力所需時(shí)間（s），

P0是初始?jí)毫Γ≒a），

P1是工作壓力（Pa），

Q是系統(tǒng)漏率（Pa·L/s）。

13前級(jí)泵抽速

前級(jí)泵是指用于從中等或低壓區(qū)域抽取氣體到高真空或超高真空區(qū)域的真空泵，如分子泵、擴(kuò)散泵、吸附泵等。前級(jí)泵的抽速選擇應(yīng)考慮以下因素：

1）后級(jí)泵的抽速：后級(jí)泵的抽速越大，所需前級(jí)泵抽速越大；

2）后級(jí)泵的極限壓強(qiáng)：后級(jí)泵的極限壓強(qiáng)越低，所需前級(jí)泵抽速越大；

3）前級(jí)泵的極限壓強(qiáng)：前級(jí)泵的極限壓強(qiáng)越高，所需前級(jí)泵抽速越小；

4）系統(tǒng)的漏率：系統(tǒng)漏率越大，所需前級(jí)泵抽速越大；

5）系統(tǒng)中存在的氣體種類和量：不同氣體對真空泵有不同的影響，如水蒸氣會(huì)降低擴(kuò)散泵的極限壓強(qiáng)，氫氣會(huì)增加分子泵的負(fù)載等；

6）系統(tǒng)的工作時(shí)間：工作時(shí)間越長，所需前級(jí)泵抽速越大。

根據(jù)以上因素，可以用下面的公式估算前級(jí)泵的最小抽速：

Sp >= Sb * Pb / Pe + Q

其中，Sp是前級(jí)泵的最小抽速（L/s），

Sb是后級(jí)泵的抽速（L/s），

Pb是后級(jí)泵的極限壓強(qiáng)（Pa），

Pe是前級(jí)泵的出口壓強(qiáng)（Pa），

Q是系統(tǒng)漏率（Pa·L/s）。

14?擴(kuò)散泵抽速計(jì)算

擴(kuò)散泵是一種動(dòng)量轉(zhuǎn)移式真空泵，它利用高速噴射的工作流體將氣體分子從低壓區(qū)域輸送到高壓區(qū)域。

擴(kuò)散泵的抽速與其結(jié)構(gòu)、工作流體和工作條件有關(guān)。擴(kuò)散泵的抽速可以用下面的公式計(jì)算：

Sd = Cd * A * sqrt(2 * R * T / M)

其中，Sd是擴(kuò)散泵的抽速（L/s），

Cd是擴(kuò)散噴嘴的放大系數(shù)（一般為3~5），

A是擴(kuò)散噴嘴的出口面積（m^2），

R是氣體常數(shù)（8.314 J/mol·K），

T是工作流體的溫度（K），

M是工作流體的摩爾質(zhì)量（kg/mol）。

15?旋片真空泵的幾何抽速計(jì)算

旋片真空泵是一種容積式真空泵，它利用旋轉(zhuǎn)的葉片將氣體從進(jìn)口端吸入，并在出口端排出。

旋片真空泵的幾何抽速與其結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速有關(guān)。旋片真空泵的幾何抽速可以用下面的公式計(jì)算：

Sr = V * n / 60

其中，Sr是旋片真空泵的幾何抽速（L/s），

V是旋片真空泵每轉(zhuǎn)一周所排出氣體的容積（L），n是旋片真空泵的轉(zhuǎn)速（rpm）。

16?O型橡膠槽深

槽深應(yīng)該是橡膠直徑的0.7倍左右，以保證密封效果。槽寬C＝1.6B，即槽寬應(yīng)該是槽深的1.6倍左右，以保證橡膠有足夠的空間變形，其計(jì)算工試為：

B＝0.7D

其中，B是槽深，D是橡膠直徑。這個(gè)公式的依據(jù)是，當(dāng)O型橡膠受到壓力時(shí)，它會(huì)發(fā)生變形，變形后的截面積應(yīng)該保持不變。

例如，如果一個(gè)O型橡膠直徑為10mm，那么它的槽深應(yīng)該是B＝0.7×10＝7mm，槽寬應(yīng)該是C＝1.6×7＝11.2mm。

17槽深

槽深應(yīng)該是方形橡膠邊長的0.8倍左右，以保證密封效果。

槽寬C＝1.67B，即槽寬應(yīng)該是槽深的1.67倍左右，以保證橡膠有足夠的空間變形，其計(jì)算工試為：

B＝0.8A

其中，B是槽深，A是方形橡膠邊長。這個(gè)公式的依據(jù)也是，當(dāng)方形橡膠受到壓力時(shí)，它會(huì)發(fā)生變形，變形后的截面積應(yīng)該保持不變。

例如，如果一個(gè)方形橡膠邊長為10mm，那么它的槽深應(yīng)該是B＝0.8×10＝8mm，槽寬應(yīng)該是C＝1.67×8＝13.36mm。

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