根據(jù)真空系統(tǒng)的使用目的而決定所需的真空度和抽氣時間,然后選擇合適的真空泵。本節(jié)介紹不同真空范圍內(nèi)的抽氣時間計算。
這里所指的低真空領域,是指真空度在100 KPa至0.2 KPa,低真空領域真空腔體和泵的連接管內(nèi),氣體分子是黏性流時,抽氣時間可以通過初期壓強p1、到達壓強p2、抽氣速度S和容積V(含配管)來計算。
式中:
p1———初期壓強(大氣壓)[Pa];
p2———到達壓強[Pa];
t———抽氣時間[min];
V———容積[L];
Se———實際抽氣速度[L/min]。
考慮到導管和閥門的瓶頸效應,實際抽氣速度大致可以估算為理論抽氣速度的80%。
這里所指的高真空至超高真空領域,是指真空度在200 Pa 至 0.2Pa之間,中真空領域?qū)Ч軆?nèi)的氣體分子,處于黏性流和分子流的中間狀態(tài),不能單純地像低真空或下面第三章節(jié)講解的高真空那樣簡單地計算。一般情況下,通過兩種方式分別計算抽氣時間,然后取計算值較大的結(jié)果。
真空抽氣要考慮的要素:
(1)到達真空度;
(2)抽氣速度;
(3)導通率;
(4)實際抽氣速度;
(5)氣體放出率;
(6)漏率。
用真空泵對真空腔體抽氣時,最初腔體內(nèi)的壓強迅速降低,但是經(jīng)過一段時間后壓強下降變緩,并且趨于一個恒定值。導致這種現(xiàn)象的主要原因是材料的表面放氣。如圖1所示,壓強變化的不同領域,分別稱之為空間抽氣和表面抽氣。為了進一步提高真空度,通常采用的對策如下:
圖1 壓強和抽氣時間的關系
(1)選擇表面放出氣體少的材料;
(2)通過電解拋光等手段,減小材料表面積,繼而減少氣體分子的吸附