真空腔体是保持内部真空状态的容器,真空腔的生产要考虑体积、材质和形状。不锈钢是目前超高真空系统的主要结构材料。其中,300系列不锈钢(表1)是一种低碳钢,含Cr10%~20%。它具有优异的耐腐蚀性、低排气率、无磁性、良好的焊接性、低导电性和低导热性。它可以在-270~900℃工作,广泛应用于高真空和超高真空系统中。
焊接是真空腔体加工生产的重要环节之一。氩弧焊通常用于完成焊接,以避免熔化的金属和氧气在大气中发生化学反应,从而影响焊接质量。氩弧焊是指在焊接过程中将保护气体氩气喷射到钨电极周围,熔化后高温金属的氧化反应。原则上,超高真空腔的氩弧焊要采用内焊,即真空腔体加工焊接表面在真空一侧,以避免死角和虚拟泄漏。真空腔不允许内外双重焊接和双重密封。
真空腔内壁表面吸附大量气体分子或其他有机物,成为影响真空度的排气源。为了实现超高真空,应在150~250℃的高温下烘烤腔体,以推进材料表面和内部气体尽快释放。烘烤方法包裹在腔外壁的加热带,固定在腔外壁的装甲加热丝,或直接将腔放入烘烤帐篷中。更经济、更简单的烘烤方法是使用加热带,然后用铝箔包裹加热带,以防止热量损失,同时使腔均匀加热。
真空腔体加工腔体内抽气管的设计原理。
在选择真空泵时,工艺室和泵之间的泵管可能和泵的选择一样重要。使腔体泵。
当气速达到较大时,需要笔直的排气管(长度短),并使用直径尽可能大的管道。看起来很简单,但这里有很多因素需要考虑。事实上,如果我们从物理学的角度来考虑,那就是。
关键因素是什么?
在稳定状态下,如无气源(泄漏)或气体减少(冷凝),则抽气管的任何部分。
质量流量要相同。简言之,进入工艺室的气体要从泵出。
已知气体摩尔流量为M(kg/摩尔),抽气速率为S(立方米/秒),压力为P(帕),温度为T(开尔)。
文)质量流量计算如下:
质量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)
Ro=通用气体常数。
对于大多数抽气系统来说,气体温度(T)在抽气管道中不会显著降低,可合理假设为恒定的, 在这种情况下,任何截面(P*S)的乘积(称为通量)相同。
由于泵管的压差是气体流动的驱动力,可见压力(P)要在工艺室内为高值,在泵入口处。为低值。由于我们假设通量恒定,真空腔体加工厂家可以看出抽气速率(S)在工艺室为小值,在泵入口为大值(等于泵速)。