真空常用计算公式

1、真空概念及真空计算公式仁真空的定义 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=7.5x10-3 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“入”表示。6、流量单位时间流过任意截而的气体量，符号用“Q”表示，单位为帕升/秒(Pa-Us)或托升/秒(To

2、rr-Us)。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。U = Q/(P2-P1)8、压力或压强气体分子作用于容器壁的单位而积上的力，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。在一定的压强和温度下，单位时间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)

3、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 外而。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 rtl热偶真空计与热阴极电离真空计组成，测量围从大气-10-5Pao15. 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，阳极筒形成宁放电产 生离子，根据阴极板收集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

4、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（或汕）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岀气体压强的一种绝对真空计。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，灯丝放在栅网外而，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

5、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、汕扩散真空泵扩散泵喷口中喷岀高速蒸汽流。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以下的低温表而凝聚吸附气体的真空泵。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、气镇阀汕封机械真空泵的压缩室上开一小孔，并装上调节阀，

6、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耍求的真空泵，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

7、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 扩散泵岀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，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。即 Pi/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

8、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)1/273o3、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）1 °C,它的压强比原来增加（或减少）1/273o4、平均自rti程:A=(5x10-3)/P (cm) 5、抽速:S=dv/dt (升/秒)或 S = Q/PQ=流量（托升/秒）P=压强（托）V=体积（刑t=时间（秒） 6、通导:C=Q/(P2P1)(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:

9、t=8V/S （经验公式）V为体积，S为抽气速率，通常t在510分钟选择。8、维持泵选择:S维=S前/10 9、扩散泵抽速估算:S=3D2(D=直径 cm)10. 罗茨泵的前级抽速:S=(0J02)S 罗(I/S)11、漏率: 0漏=V(P2-Pl)/(t2-t1)Q漏一系统漏率（mmHgd/s）V-系统容积（I）P1 一真空泵停止时系统中压强（mmHg）P2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(I/S)S=2.3Vdg(Pa/P 预)/tS-机械泵有效抽速Q1-真空系统漏气率（托升/秒）P预一需要达到的预真

10、空度（托）V-真空系统容积（升） t一达到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 截而流量恒等的原则有:PnSg>PgS 或Sg>Pgs/PnSg前级泵的有效抽速（l/s）Pn-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。（I/S）14. 扩散泵抽速计算公式:S=Q/P = (Kn)/(Pt)(刑秒)式中：S-被试泵的抽气速率（I/S）n-滴管油柱上升格数（格） t-油柱上升n格所需耍的时间（秒）P-在泵口附近测得的压强（托）K-滴管系数（托升/秒）K=VO-(L/n)-(YO/Ym)+PaAVt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）丫0汕的比重（克/厘米3）Ym-汞的比重（克/厘米3）Pa-当地大气压强（托） Vt-滴管的刻度上的一格的对应的容积（升/格）15. 旋片真空泵的几何抽速