真空腔体——真空度的分类
真空腔体可以按照真空度进行分类,包括粗或低真空度(< 760, > 1 torr),中真空度(< 1, >10-3 torr),高真空度(< 10-3, >10-8 torr),超高真空度(< 10-8 torr),以及非真空的高压力 (> 760 torr)。真空腔的宽度和外径等常规尺寸是非常重要
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真空腔体——真空度的分类
真空腔体可以按照真空度进行分类,包括粗或低真空度(< 760, > 1 torr),中真空度(< 1, >10-3 torr),高真空度(< 10-3, >10-8 torr),超高真空度(< 10-8 torr),以及非真空的高压力 (> 760 torr)。真空腔的宽度和外径等常规尺寸是非常重要的参数。标准钟形罩或柱形腔体的可选直径是12英寸,14英寸,18英寸和24英寸。
真空腔体或者真空组件的可选项包括法兰、装配形式、表面抛光或电抛光、开口或传导口,加热器和冷却方式等。
真空腔体的焊接原则
超高真空腔体的弧焊接,原则上必须采用内焊,即焊接面是在真空一侧,以免存在死角而发生虚漏。
真空腔体的内壁表面吸附大量的气体分子或其他有机物,成为影响真空度的放气源。为实现超高真空,要对腔体进行150——250℃的高温烘烤,以促使材料表面和内部的气体尽快放出。烘烤方式有在腔体外壁缠绕加热带、在腔体外壁固定铠装加热丝或直接将腔体置于烘烤帐篷中。比较经济简单的烘烤方法是使用加热带,加热带的外面再用铝箔包裹,防止热量散失的同时也可使腔体均匀受热。
真空腔体中抽气管道的设计原则
为一个工艺选择真空泵时,工艺室和泵之间的抽气管道可能和泵的选择一样重要。要使腔体抽气速率达到大,需要笔直的抽气管道(长度短)并使用直径尽可能大的管道。
看起来似乎很简单,但是这里有许多因素需要考虑。实际上,如果我们从物理学角度考虑,就可以明确哪些是关键因素。真空腔体
在稳定状态的条件下,如果抽气管道内没有气源(泄漏)或气体减少(冷凝),抽气管道任何截面的质量流量必须相同。简单而言,进入工艺室的气体必须从泵出来。
已知气体摩尔流量为M(公斤/摩尔)、抽气速率为S(立方米/秒)、压力为P(帕)、温度为T(开尔文),则质量流量计算如下:
质量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)
Ro=通用气体常数
对于大多数抽气系统而言,气体温度(T)在抽气管道中不会显著减少,而且可以合理地假定为恒定的。
在此情况下,抽气管道任何截面(P*S)的乘积(称为通量)相同。真空腔体
由于抽气管道的压力差是气体流动的推动力,可见压力(P)必须在工艺室中为高值,在泵入口为低值。
由于我们假定通量恒定,可见抽气速率(S)在工艺室为小值,在泵入口为大值(等于泵速)。
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