真空常用计算公式

1、真空概念及真空计算公式1、真空的定义 真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态2、真空度处于真空状态下的气体稀簿程度，通常用 “真空度高 ”和 “真空度低 ”来 表示。真空度高表示真空度 “好”的意思，真空度低表示真空度 “差”的 意思。3、真空度单位通常用托(Torr)为单位，近年国际上取用帕(Pa)作为单位。1托=1/760大气压=1毫米汞柱4、托与帕的转换1 托=133.322 帕 或 1 帕=7.5 >10-3 托5、平均自由程作无规则热运动的气体粒子， 相继两次碰撞所飞越的平均距离， 用符 号“表示。6、流量单位时间流过任意截面的气体量，符号用“C”示，单位为帕 升/秒(PaL

2、/s)或托 升/秒 (Torr L/s )。7、流导表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒 (L/s),在稳定状态下， 管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作 “U。U= Q/(P2- P1)8、压力或压强气体分子作用于容器壁的单位面积上的力，用“ P表示。9、标准大气压压强为每平方厘米 101325 达因的气压，符号：( Atm)。10 、极限真空真空容器经充分抽气后， 稳定在某一真空度， 此真空度称为极限真空。 通常真空容器须经 12 小时炼气，再经 12 小时抽真空，最后一个小 时每隔 10 分钟测量一次，取其 10 次的平均值为极限真空值。11、抽气速率在一定的压强和温度下

3、， 单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率，简称抽速。即Sp =Q/ (P P0)12、热偶真空计利用热电偶的电势与加热元件的温度有关， 元件的温度又与气体的热 传导有关的原理来测量真空度的真空计13、电离真空计（又收热阴极电离计）由筒状收集极， 栅网和位于栅网中心的灯丝构成， 筒状收集极在栅网 外面。热阴极发射电子电离气体分子，离子被收集极收集，根据收集 的离子流大小来测量气体压强的真空计。14、复合真空计 由热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量范围从大气 10-5Pa 。15、冷阴极电离计 阳极筒的两端有一对阴极板， 在外加磁场作用， 阳极筒内形成潘宁放 电产生离子，根据阴极板收集

4、的离子流的大小来测定气体压强的真空 计。16、电阻真空计 利用加热元件的电阻与温度有关， 元件的温度又与气体传导有关的原 理，通过电桥电路来测量真空度的真空计。17、麦克劳真空计（压缩式真空计） 将待测的气体用汞（或油）压缩到一极小体积，然后比较开管和闭管 的液柱差，利用玻义尔定律直接算出气体压强的一种绝对真空计。18、BA 规这是一种阴极与收集极倒置的热阴极电离规。 收集极是一根细丝， 放 在栅网中心，灯丝放在栅网外面，因而减少软 X 射线影响，延伸测 量下限，可测超高真空。19、水环真空泵泵的叶轮转子旋转而产生水环。 由于转子偏心旋转而使水环与叶片间 容积发生周期性改变而进行抽气的机械真空

5、泵。20、往复真空泵 利用活塞的往复运动而进行抽气的机械真空泵。21、油封机械真空泵 用油来保持密封的机械真空泵，可分为定片式、旋片式、滑阀式、余 摆线式等。22、罗茨真空泵具有一对同步高速旋转的鞋底形转子的机械真空泵， 此泵不可以单独 抽气，前级需配油封、水环等可直排大气的真空泵。23、涡轮分子真空泵有一高速旋转的叶轮， 当气体分子与高速旋转的涡轮叶片相碰撞时就 被驱向出气口再由前级泵抽除。24、油扩散真空泵扩散泵喷口中喷出高速蒸汽流。 在分子流条件下， 气体分子不断地向 蒸流中扩散，并被蒸汽带向泵出口处逐级被压缩后再由前级泵排除25、低温真空泵利用 20K 以下的低温表面凝聚吸附气体的真空

6、泵。26、冷阱(水冷挡板) 置于真空容器和泵之间，用于吸附气体或捕集油蒸汽的装置。27、气镇阀 油封机械真空泵的压缩室上开一小孔， 并装上调节阀， 当打开阀并调 节入气量， 转子转到某一位置， 空气就通过此孔掺入压缩室以降低压 缩比，从而使大部分蒸汽不致凝结而和掺入的气体一起被排除泵外起 此作用的阀门称为气镇阀。28、真空冷冻干燥 真空冷冻干燥， 也称升华干燥。其原理是将材料冷冻，使其含有的水 份变成冰块，然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。29、真空蒸镀在真空环境中， 将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀， 或叫真空镀 膜。30、真空干燥 利用真空环境下沸点低的特点来干燥物品的方法。31、真空

7、系统常用名称(1) 主泵：在真空系统中，用于获得所需要真空度来满足特定工艺 要求的真空泵，如真空镀膜机中的油扩散泵就是主泵。(2) 前级泵：用于维持某一真空泵前级压强低于其临界前级压强的真空泵。如罗茨泵前配置的旋片或滑阀泵就是前级泵。(3) 粗抽泵：从大气压下开始抽气，并将系统压力抽到另一真空泵 开始工作的真空泵。如真空镀膜机中的滑阀泵，就是粗油泵。(4) 维持泵：在真空系统中， 气量很小时， 不能有效地利用前级泵。 为此配置一种容量较小的辅助泵来维持主泵工作， 此泵叫维持泵。 如 扩散泵出口处配一台小型旋片泵，就是维持泵。真空计算公式1、玻义尔定律体积V，压强P, PV =常数一定质量的气体

8、，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。即 P1/P2 = V2/V12、盖吕萨克定律当压强 P 不变时，一定质量的气体， 其体积 V 与绝对温度 T 成正比：V1/V2 = T1/T2 =常数当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)1 C，则它的体积比原来增加 (或缩小 )1/273 。3、查理定律当气体的体积 V 保持不变，一定质量的气体， 压强 P 与其绝对温度 T 成正比，即：P1/P2 = T1/T2在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高（或降低）c，它的压强比原来增加 （或减少） 1 /273 。4、平均自由程：匸（5 xiO-3）/P （cm）5、抽速：S

9、= dv/dt （升 /秒 ）或 S =Q/PQ =流量（托升/秒） P =压强（托）V =体积（升） t =时间（秒）6、通导：C = Q/（P2-P1）（升/秒）7、真空抽气时间：对于从大气压到 1 托抽气时间计算式：t= 8V/S （经验公式）V为体积，S为抽气速率，通常t在510分钟内选择。8、维持泵选择：S维=S前/109、扩散泵抽速估算：S = 3D2 （D =直径 cm）10 、罗茨泵的前级抽速：S = （0.10.2）S 罗（l/s）11、漏率：Q 漏=V（P2-P1）/（t2-t1）Q漏系统漏率（mmHg l/s）V 系统容积（I）P1 真空泵停止时系统中压强 （mmHg）P

10、2 真空室经过时间t后达到的压强（mmHg）t压强从P1升到P2经过的时间（s）12 、粗抽泵的抽速选择：S = Q1/P 预（l/s）S=2.3V lg（Pa/P 预）/tS 机械泵有效抽速Q1 真空系统漏气率（托升/秒）P 预需要达到的预真空度 （托）V 真空系统容积（升）t达到P预时所需要的时间Pa -大气压值（托）13 、前级泵抽速选择： 排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、 涡轮分子泵等， 它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值， 选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走， 根据管路中， 各截面 流量恒等的原则有：PnSg> PgS 或Sg>

11、; Pgs/P nSg 前级泵的有效抽速 （l/s）P n 主泵临界前级压强 （最大排气压强 ）（l/s）Pg 真空室最高工作压强 （托）S 主泵工作时在Pg时的有效抽速。（l/s）14、扩散泵抽速计算公式：S = Q/P = （K n）/（P t）（升/秒）式中：S 被试泵的抽气速率“s）n 滴管内油柱上升格数（格）t-油柱上升n格所需要的时间（秒）P 在泵口附近测得的压强（托）K 滴管系数（托升/秒）K = V0 （L/n） （ Y 0/ Y mV+Pa其中VO 滴管和真空胶管的原始容积（升）L 滴管刻度部分的长度（mm）n -滴管刻度部分的格数（格）Y0油的比重（克 /厘米3）Ym汞的比重（克/厘米3）Pa 当地大气压强（托）/t 滴管的刻度上的一格的对应的容积（升/格）15、旋片真空泵的几何