真空概念及真（zhēn）空計算公（gōng）式
關鍵詞：真空定義、真空計算、真空概念、真空計算公式
 

1、真空的定義
真（zhēn）空係統指低於該（gāi）地區（qū）大氣（qì）壓的稀（xī）簿氣體狀態

2、真空度（dù）
處（chù）於真空狀態下的氣體稀簿程度，通常用“真空度高”和（hé）“真空度低（dī）”來表示。真空度高表示真（zhēn）空度“好”的意思，真空度低表（biǎo）示真空度（dù）“差（chà）”的（de）意思。

3、真空度單（dān）位
通常用托（Torr）為（wéi）單位，近年國際上取用帕（Pa）作為單位。
1托＝1/760大氣壓＝1毫米汞柱

4、托與（yǔ）帕（pà）的轉換
1托＝133.322帕　或　1帕＝7.5×10-3托（tuō）

5、平均自由程
作無規則熱運動的氣體粒子，相（xiàng）繼兩（liǎng）次碰撞所飛越的平均距（jù）離，用符號“λ”表示。

6、流量
單位（wèi）時間（jiān）流過任意截麵的氣體量，符號用“Q”表示，單位為帕·升/秒（Pa·L/s）或托·升（shēng）/秒（Torr·L/s）。

7、流導
表示真空管道通過氣體的能力。單位為升（shēng）/秒（L/s），在穩定狀態下，管道流導等於管道（dào）流量除以管道兩端壓強差。
符號記作“U”。 　　U＝Q/(P2- P1)

8、壓力或壓強
氣體分子作用於容器壁（bì）的單位麵積上的力，用“P”表示（shì）。

9、標準大氣壓
壓強為（wéi）每平方（fāng）厘米101325達（dá）因的氣壓，符號：（Atm）。

10、極限真空
真空容器經充分抽氣後，穩定在某一真空度，此真空度（dù）稱為極限真空。通常真空（kōng）容器須經12小時煉氣，再經12小時抽真空，後一個小時每隔10分鍾測量一次（cì），取其10次的平均值為極限真空值。

11、抽氣速（sù）率
在一定的壓強和溫度下，單位（wèi）時間內由泵（bèng）進氣（qì）口處抽走的氣（qì）體稱為（wéi）抽氣速率，簡稱抽速。即Sp＝Q/（P－P0）

12、熱偶真空計
利用熱電偶的電勢與加（jiā）熱元件的溫度有關，元件的溫度又與氣體的熱傳導有關的（de）原理來測量真空（kōng）度的真空計。

13、電離真空計（又收熱（rè）陰極電離計）
由筒狀收集極，柵網和位於柵（shān）網中心的燈絲構（gòu）成，筒狀收集（jí）極在柵網外麵。熱陰（yīn）極發射電子電離氣體分子，離（lí）子被收集極收集，根據收集（jí）的（de）離子流大小來測量氣體壓強的真空計。

14、複合真空計
由熱偶真空計與熱陰極電離真空計組成，測（cè）量範圍從大氣~10-5Pa。

15、冷陰極電離（lí）計
陽極筒的兩端有一對陰極板，在外加磁場作用，陽極筒內形成潘寧放電產生離子，根據陰極板收（shōu）集的離子流的（de）大小來測定氣體壓強的（de）真空計。

16、電阻真空計
利用加熱元件的電阻與溫度（dù）有關，元件的溫度又與氣體傳導有關（guān）的原理，通過電橋電路來（lái）測（cè）量真空度的真空計。

17、麥克勞（láo）真空計（壓縮式真空計）
將（jiāng）待測的氣體用汞（或油）壓縮到（dào）一極小體積（jī），然後（hòu）比（bǐ）較開管和閉管的液柱差，利用玻義爾定律（lǜ）直接算出氣體壓強的一種絕對真（zhēn）空計。

18、B－A規
這是一種陰極與收集（jí）極倒置的熱陰極電離規（guī）。收集極是一根細絲，放在柵網中心，燈（dēng）絲放在柵網外麵，因而減少軟X射線影響，延伸測量下限，可測超高真空。

19、水環真空（kōng）泵
泵的葉輪轉子旋轉而產生水環（huán）。由於轉子偏心旋轉而使水環與葉片間容積發生周期性改變而進行抽氣的機械真空泵（bèng）。

20、往複真空泵
利用活塞的往複運動而進行抽氣的機械真空（kōng）泵（bèng）。

21、油封機械（xiè）真空泵
用油來保持密封的機（jī）械真空泵，可分（fèn）為（wéi）定片式（shì）、旋片式、滑閥式、餘擺（bǎi）線式等。

22、羅茨真空泵
具（jù）有一對同步高速旋轉的鞋底形轉子的機械真空泵，此泵不可以單獨抽氣，前級需配油封、水環等可直排大氣的真空（kōng）泵。

23、渦輪分子真空泵
有一高速旋轉的葉輪，當氣體分子與高速旋轉的渦輪葉片相碰撞時就被驅向出氣口再由前級泵抽除（chú）。

24、油擴散真（zhēn）空（kōng）泵
擴散泵噴口中噴出高速蒸汽（qì）流。在分子（zǐ）流條件下，氣體（tǐ）分子不斷地向蒸流（liú）中擴散，並被蒸汽帶向泵出口處逐級被壓縮（suō）後再由前級泵排除

25、低溫真空泵
利用20K以下的低溫表麵凝聚吸附氣體的真空泵。

26、冷阱（水冷擋板）
置於真空容器和（hé）泵（bèng）之間，用於吸附氣體或捕集油蒸汽（qì）的裝置。

27、氣鎮閥
油封機械真空泵的壓縮室上（shàng）開一小孔，並裝上調節閥，當打開閥並調節入氣（qì）量，轉子轉到某一位（wèi）置，空（kōng）氣就通過此孔摻入壓縮室以降（jiàng）低壓縮比，從而使大部分蒸汽不致凝結而和摻（chān）入的氣體一起被排除泵外起此作用的閥門稱（chēng）為氣（qì）鎮閥。

28、真空冷凍幹燥
真空冷凍幹燥，也稱升華幹燥。其原理是將材料冷凍，使其含有的水份變（biàn）成冰塊，然後在真空下使冰升華而（ér）達到幹（gàn）燥目的。

29、真空蒸鍍
在真空環境中，將材料加熱並（bìng）鍍到（dào）基片上稱為（wéi）真空蒸鍍，或叫真空鍍（dù）膜。

30、真空幹燥
利用真空環境下沸點低的特點來幹燥物品的方法（fǎ）。

31、真空係（xì）統常用名稱
　(1)主泵：在真空係統中，用（yòng）於獲得所需要真空度來滿足特定工藝要求的真空泵，如真空（kōng）鍍膜機中的油擴散泵就（jiù）是主泵。
　(2)前級泵：用於維持（chí）某一真空泵前級壓強低於其臨界前級壓強的真空泵。如羅茨泵前配置的旋（xuán）片或滑閥泵就是前級泵。
　(3)粗抽泵：從大氣壓下開始抽氣，並將係（xì）統壓力抽（chōu）到另一真空泵開始工作的真空泵。如真（zhēn）空鍍膜機中的滑閥泵（bèng），就是粗油泵。
　(4)維持泵：在真空係統中，氣（qì）量很小時，不能有效地利用前級泵。為此配置一種容量較小的輔助泵來維持主泵工作，此泵（bèng）叫維持（chí）泵（bèng）。如擴散泵出口處（chù）配一台小型（xíng）旋片泵，就是維（wéi）持（chí）泵。

真空計（jì）算公式

1、玻（bō）義爾定律
體積V，壓強P，P·V＝常數
一定（dìng）質量的氣體，當溫度不變時，氣體的壓強與氣體的體積成反（fǎn）比。
即P1/P2＝V2/V1

2、蓋·呂薩克定（dìng）律
當壓強P不變時（shí），一定（dìng）質量的氣體（tǐ），其體積V與絕對（duì）溫度T成正比：
V1/V2＝T1/T2＝常數
當（dāng）壓強不變時，一定質量的氣體，溫度每升高(或（huò）P降低)1℃，則它的體積（jī）比原（yuán）來增加(或縮小)1/273。

3、查（chá）理定律
當氣體的體積V保持不變，一定質量的氣體，壓強P與其絕對溫度T成正比，即：
P1/P2＝T1/T2
在一定的體積下，一定質量的氣體，溫度每升高(或降低)1℃，它的壓強比原來增加(或（huò）減（jiǎn）少)1/273。

4、平均自由程：
λ＝(5×10-3)/P (cm)

5、抽速：
S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P
Q＝流量(托·升/秒) P＝壓強(托)　　V＝體積(升（shēng）) t＝時間(秒)

6、通導：
C＝Q/(P2-P1) (升/秒)

7、真空抽氣時間（jiān）：
對（duì）於從大氣壓到1托抽氣時（shí）間計算式：
t＝8V/S (經驗公式)
V為體積，S為抽氣速率，通常t在5~10分鍾內選擇。

8、維持泵選擇：
S維＝S前/10

9、擴散泵抽速估算：

S＝3D2 (D＝直徑cm）
10、羅茨（cí）泵的前級抽速：
S＝(0.1~0.2)S羅 (l/s)

11、漏率：
Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1)
Q漏－係統（tǒng）漏率（lǜ）(mmHg·l/s)
V－係統（tǒng）容積(l)
P1－真（zhēn）空泵停止時（shí）係統中壓強(mmHg)
P2－真空室經過時間t後（hòu）達到的（de）壓強(mmHg)
t－壓強從P1升到P2經過的時間(s)

12、粗抽泵的抽速選擇：
S＝Q1/P預 (l/s)
S=2.3V·lg(Pa/P預)/t
S－機械泵有（yǒu）效抽速
Q1－真空係統漏氣率(托·升/秒)
P預－需要（yào）達（dá）到的預真空度(托（tuō）)
V－真空係（xì）統（tǒng）容積(升)
t－達到P預時所需要的時間
Pa－大氣壓值(托）

13、前級泵抽速選擇：
排氣口壓力（lì）低於一個大氣壓的傳輸泵如擴散泵、油增壓泵、羅茨泵、渦輪分子泵等，它們工作時需要前級泵來維持其前級壓力低於臨界值，選用的前級泵必須能將主泵（bèng）的大氣體量排走，根據管路中，各截麵流量恒等的原則有：
PnSg≥PgS 或
Sg≥Pgs/Pn
Sg－前級泵的有效抽速(l/s)
Pn－主泵臨界前級壓（yā）強(大排氣壓強)(l/s)
Pg－真空室高工作壓強(托)
S－主泵工作時在Pg時的有效抽速（sù）。(l/s)

14、擴散泵抽速計算（suàn）公式：
S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(升/秒)
式中：S－被試泵的抽氣速率(l/s)
n－滴（dī）管內油柱上（shàng）升格數（shù）(格)
t－油柱上升（shēng）n格所需要的時間(秒)
P－在泵口附近（jìn）測得（dé）的壓強(托)
K－滴管係數(托·升/秒)
K＝V0·(L/n)·(Υ0/Υm)+Pa△Vt
其中V0－滴管和真空膠管的原（yuán）始容積(升)
L－滴管刻度部分的長度(mm)
n－滴管刻度部分的格（gé）數(格)
Υ0－油的（de）比重(克/厘米3)
Υm－汞的（de）比重（chóng）(克/厘米3)
Pa－當地（dì）大氣壓強(托)
△Vt－滴管的刻度上的一格的對應的容積(升/格（gé）)

15、旋片真空泵的幾何抽速計算公式：
S＝πZnLKv(D2-d2)/(24×104) (l/s)
式中：Z為旋片數，n為（wéi）轉速(轉/分)，L為泵腔長度，D為泵腔直徑，d為轉子直徑(cm)，Kv為容積利（lì）用係數(一般取95％)。

16、O型橡膠槽深B＝0.7D
D為橡膠直徑，槽（cáo）寬C＝1.6B

17、方（fāng）形橡膠槽深B＝0.8A
A為方形橡膠邊長，槽寬C＝1.67B