真空系统排气物理现象及其产生的原因

时间：2020-01-05

真空系统排气物理现象及其产生的原因

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机械泵开始工作前，系统各部分压强相同.没有气体流动，泵启动后，气体流动特性将会改变，起初，当机械泵启动瞬间，靠近进气口的气体被抽走，进气口处压强开始降低，于是管道两端开始出现压强差，气体便沿着管道不断地从容器流入泵内。显然，泵的抽速越大，压强差改变越大。最后，抽速受管道流阻的限制而不能提高。气体流动状态经过三种情况:分子碰撞频繁的粘滞流(低真空)、分子主要与管壁碰撞的分子流(高真空)和介于二者之问的过渡流(中真空)。共抽气过程的物理现象，可人致分述如下:

1.从760托至1托的抽气过程:在开始抽气时，如果空气巾相对湿度较大的话，则在开始抽气瞬间，就会出现奇怪的现象，即由于压强突然降低引起的冷却作用、被抽容器中的水蒸气会凝聚成雾粒(在玻璃容器上可看的很清楚)。这种雾粒的湍急流动，是较高的气体压强和大流量的气流特性的一种标志。

当被抽容器的压强从760托降到大约1托时，较明显的变化是容器内外的压强差，约为每平方厘米面积上受力1公斤(或者14.7磅/英寸2)。例如镀膜机一个15厘米直径的观察窗，玻璃就**承受376斤重之力，对于一个电视显像管的矩形屏面，受力则要达到“吨”的数量级。

在此过程中的另一有趣的变化就是容器中的残余气体成分逐渐变化。容器未抽气前充满了空气，当真空度逐渐升高时，油脂和水分相继燕发，它们与其他残气成分互相作用转化产生新的气体、物质，使容器中残气成分比例发生根本改变。最后，系统中的残余气体，绝大部分成为杂质气体了。

2.从1托到10-4托以后的抽气过程:这一过程中气体的物理特性也发生很大变化，即气体的导热特性、放电特性、气体的流动特性(分子的平均自由路程)等性质均改变了。对这些物理特性变化的研究，对于真空技术亦是至为重要的内容(例如，利用不同真空度下的不同气体特性，就可在工业的不同部门中应用真空技术)。

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