真空泵抽速和真空機組配置的幾個問題

一、泵的抽速定義為(wèi)在一定的吸入壓力下，單位時間通過泵口被抽除的氣體(tǐ)的體(tǐ)積。一個完正的真空系統，不論是為(wèi)了何種應用(yòng)，都應有(yǒu)一個需要抽成真空的容器或室體(tǐ)，一套真空機組，也可(kě)能(néng)是一台真空泵，還有(yǒu)連接管道、閥門、冷阱等。而管道、閥門、冷阱等作(zuò)為(wèi)組成真空系統的部件，對氣體(tǐ)的流動都有(yǒu)一定的阻礙作(zuò)用(yòng)。反過來說它們對氣體(tǐ)的流動都有(yǒu)一定的通導能(néng)力，這種能(néng)力稱之為(wèi)流導。這在氣體(tǐ)的流動中(zhōng)是一個很(hěn)重要的概念，它的定義為(wèi)單位壓差下的流量。氣體(tǐ)的自然流動總是從高壓流向低壓，上述任一部件，當兩端的壓力分(fēn)别為(wèi)P1、P2時，而流過的氣體(tǐ)量為(wèi)Q，則該部件流導

U=Q/(P1-P2)

不同的真空系統部件的流導可(kě)以通過計算、模拟、測量等方法确定，它除了與幾何形狀有(yǒu)關外，還與氣體(tǐ)的流動狀态有(yǒu)關。不同部件的流導是可(kě)以進行串并聯的。 

根據真空基本方程，可(kě)從數學(xué)上得到兩個極端的結果，即當流導U非常大時，真空室的有(yǒu)效抽速S0可(kě)以近似等于泵的抽速S；當泵的抽速S非常大時，或者流導U非常小(xiǎo)時，真空室的有(yǒu)效抽速S0近似等于流導U。上述結果從物(wù)理(lǐ)上可(kě)能(néng)更易理(lǐ)解，從真空室抽氣口抽除的氣體(tǐ)必須經過流導U（即管道、閥門等）才能(néng)被真空泵抽除，隻不過被抽除的氣體(tǐ)從真空室抽氣口向泵口運動過程是從高壓向低壓的流動，而從泵口被抽除是從低壓向高壓的基于某種抽氣原理(lǐ)的強制流動。如流導U非常大，即通過它的氣體(tǐ)量不受限制，那麽泵的抽氣能(néng)力就決定于自身的抽速大小(xiǎo)，這與泵口直接與真空室相連接是一樣的。但如果泵的抽速非常大，這也就是相對于泵的抽速流導U非常小(xiǎo)，此時泵的實際抽氣能(néng)力并不決定于它的抽速大小(xiǎo)而決定于氣體(tǐ)通過流導U的能(néng)力，流導的數值恰為(wèi)泵的有(yǒu)效抽速S0。

為(wèi)了盡量發揮泵的抽氣能(néng)力，最大限度的加大流導U是最有(yǒu)效的方法，但往往難于實現。而一味增大泵的抽速更不切實際。所以采用(yòng)晝量大的流導和選用(yòng)晝量大的抽速的泵就非常值得權衡。從真空基本方程可(kě)以知道，有(yǒu)效抽速S0随S或U都是單調遞增的函數。真空基本方程描述的内容并不深奧，但也沒有(yǒu)淺顯到可(kě)以作(zuò)為(wèi)每個人的常識，所以在不少的應用(yòng)領域，用(yòng)戶往往忽略流導對泵抽速的限制，而造成真空技(jì )術應用(yòng)的效果大受影響。

二、對于一個沒有(yǒu)漏氣，也沒有(yǒu)放氣的真空系統如真空室體(tǐ)積為(wèi)V，真空室有(yǒu)效抽速為(wèi)S0，則随着抽氣的過程，真空室内壓力随時間遵從如下的變化規律 
以上規律揭示，每經過約的時間，真空室内壓力降低一個數量級，顯然t越小(xiǎo)，壓力下降越快，當V一定時，有(yǒu)效抽速S0越大，才能(néng)越小(xiǎo)。

然而沒有(yǒu)一個真空系統是不漏氣，不放氣的，即使真的不漏氣，放氣總是存在的，實際上（3）式反映的是泵在抽除真空室内空間氣體(tǐ)的過程中(zhōng)壓力的變化規律。當壓力較高時，系統的漏氣量和放氣量相對空間的氣體(tǐ)量較小(xiǎo)時，其影響可(kě)以忽略，可(kě)以認為(wèi)近似滿足不漏氣和不放氣的條件，也就是（3）的規律能(néng)近似成立。當壓力較低時，系統的漏氣量和放氣量不可(kě)忽略甚至成為(wèi)主要的氣體(tǐ)負載時，（3）的規律就要發生偏離，表現在壓力下降變為(wèi)緩慢，一般發生這一轉變的壓力在0.5Pa左右，因此一個真空系統典型的抽氣過程先是壓力下降很(hěn)快，到某一壓力開始變慢。由于一個合格的真空系統對其漏率有(yǒu)嚴格的要求，所以放氣是影響系統壓力降低的主要因素，而放氣是一個緩慢的過程，即使采用(yòng)烘烤等強化措施，要達到某一預定的壓力，往往要經過很(hěn)長(cháng)的時間。