Your browser is not supported

您正在使用我们不再支持的浏览器。要继续访问我们的网站,请选择以下受支持的浏览器之一。

真空连接对流导率有何影响?

在《真空科学》教科书、培训课程和代代相传的智慧中,我们均被告知“所有真空连接都应尽可能既短又宽”。但是,如果我们不这样做,会发生什么情况呢?不合规的后果又是什么?

真空技术的流导率是多少?

在真空术语中,两点之间的流导率 C 等于抽气量 Q(流经组件)除以组件前后的压降 (ΔP),其中 Pup 是系统的上游压力,Pdown 是下游压力:

Conductance formula

此处 S 是真空系统中任何点的抽速。

气体流动机制可以分为不同的流态:连续流(分子间碰撞是主导行为)、分子流(分子与内壁之间碰撞是主导行为)以及这两种流态之间的过渡流。

这一点在下图中进行了说明(适用于 293K 的空气),图中绘制了 1 米长管道在不同直径和压力下的流导率,对于长管道,流导率是 1/长度的函数。

graphics

1 米长管道的流导率

对于分子流,流导率与压力无关(此处 < 约 0.01 mbar);对于连续流,流导率与压力(此处 > 约 1 mbar)呈线性关系;过渡流则是极压依赖关系的“混合态”。

这在现实的真空世界中意味着什么?

 我们可以通过观看几个例子来说明。

1. 对 XDS35i 涡旋泵(接有 5 米长 NW40 前级管道,带 2 个弯头)的净抽速有何影响?

graphics

适用于抽吸 293K 的空气

XDS35i

1. 泵进口 2. 前级管道进口

我们可以看到,在较高的压力下(管道流导率最高时),它对净抽速没有影响。但百分比差异在压力 < 10 mbar(50% 损失)时变得更明显,然后仅在系统的极限压力下(净抽速为零时)才会变得忽略不计。

2. 带有闸阀的系统

考虑一个配有涡轮分子泵 (TMP) 的系统,该泵通过 ISO100 闸阀(具有相对较大的分子流导率标称值,约为 1,700 l/s)直接连接到腔室。下图显示了具有 TMP 速度 (SDown) 范围的系统净速度 (SUp);分子流条件下的流导率损失较小。

graphics
BGV 20ISO 20 Group
Edwards nEXT300 Turbomolecular Pump