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影響現(xiàn)實真空系統(tǒng)的因素——解吸、擴散、滲透和泄漏
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2015-04-30  閱讀

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除水之外,其他物質(zhì),如真空工作也可吸附在表面。物質(zhì)也可從金屬壁中擴散出來,這在殘余氣體中可檢驗出來。在特別嚴格要求的情況下,不銹鋼容器可在真空條件下烘烤,從而促使大多數(shù)揮發(fā)性成分從金屬壁中揮發(fā)出來。

解吸

氣體分子(特別是水)通過吸附和吸收粘著在真空室的表面上,并在真空下再次逐漸解吸。在真空系統(tǒng)中,金屬和玻璃表面的解吸率產(chǎn)生的氣體產(chǎn)量隨覆蓋率下降、隨時間的推移而下降。通過假設(shè)在給定時間點t > t0 后,下降將在線性基礎(chǔ)上隨時間的推移而發(fā)生,則可得到很好的近似值。t0 通常假定為一小時。

氣體產(chǎn)量因此可描述為:

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帶解吸的擴散

在低于 10-6 hPa 的作業(yè)中,塑料表面的解吸,特別是密封件,承擔(dān)著更大的作用。塑料主要釋放溶解于這些塑料的氣體,這些氣體s*先必須擴散在表面。因此,隨著泵停機時間的延長,從塑料中的解吸相比于從金屬表面而言占主導(dǎo)地位。雖然密封件的表面積相對較??;其解吸率隨時間的下降遠遠慢于金屬表面解吸率的下降。作為近似值,可假定隨時間的下降將在時間的平方根上發(fā)生。

塑料表面產(chǎn)生的氣體因此可描述為:

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類似的效果也發(fā)生在壓力甚至更低的金屬中,其中,氫和碳以 CO 和 CO2 的形式逸出,并可在殘余氣體譜中看到。在這方面,公式 1-33 也適用。

滲透和泄漏

密封件,甚至金屬壁,通過擴散都可被小的氣體分子滲透,如氦。
由于該過程不是時間的原因,因此其導(dǎo)致所需極限壓力持續(xù)增加。滲透氣流與整個壁厚的壓力梯度和材料有關(guān)的滲透常數(shù)成正比。
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       在給定時間 段 t 后可實現(xiàn)的極限壓力主要取決于上述的所有影響以及真空泵的抽速。前提當(dāng)然是,相對于真空泵的底壓,極限壓力將較高。

公式 1-36:由于時間原因的極限壓力

對于給定的抽吸時間t,通過使用 公式 1-36 以及求解時間有關(guān)的方程,可計算各種氣體流量及產(chǎn)生的壓力??蓪崿F(xiàn)的極限壓力是這些壓力之和。

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