真空腔體是保持內部真空狀態的容器,真空腔的生產要考慮體積、材質和形狀。不銹鋼是目前超高真空系統的主要結構材料。其中,300系列不銹鋼(表1)是一種低碳鋼,含Cr10%~20%。它具有優異的耐腐蝕性、低排氣率、無磁性、良好的焊接性、低導電性和低導熱性。它可以在-270~900℃工作,廣泛應用于高真空和超高真空系統中。
焊接是真空腔體加工生產的重要環節之一。氬弧焊通常用于完成焊接,以避免熔化的金屬和氧氣在大氣中發生化學反應,從而影響焊接質量。氬弧焊是指在焊接過程中將保護氣體氬氣噴射到鎢電極周圍,熔化后高溫金屬的氧化反應。原則上,超高真空腔的氬弧焊要采用內焊,即真空腔體加工焊接表面在真空一側,以避免死角和虛擬泄漏。真空腔不允許內外雙重焊接和雙重密封。
真空腔內壁表面吸附大量氣體分子或其他有機物,成為影響真空度的排氣源。為了實現超高真空,應在150~250℃的高溫下烘烤腔體,以推進材料表面和內部氣體盡快釋放。烘烤方法包裹在腔外壁的加熱帶,固定在腔外壁的裝甲加熱絲,或直接將腔放入烘烤帳篷中。更經濟、更簡單的烘烤方法是使用加熱帶,然后用鋁箔包裹加熱帶,以防止熱量損失,同時使腔均勻加熱。
真空腔體加工腔體內抽氣管的設計原理。
在選擇真空泵時,工藝室和泵之間的泵管可能和泵的選擇一樣重要。使腔體泵。
當氣速達到較大時,需要筆直的排氣管(長度短),并使用直徑盡可能大的管道??雌饋砗芎唵?,但這里有很多因素需要考慮。事實上,如果我們從物理學的角度來考慮,那就是。
關鍵因素是什么?
在穩定狀態下,如無氣源(泄漏)或氣體減少(冷凝),則抽氣管的任何部分。
質量流量要相同。簡言之,進入工藝室的氣體要從泵出。
已知氣體摩爾流量為M(kg/摩爾),抽氣速率為S(立方米/秒),壓力為P(帕),溫度為T(開爾)。
文)質量流量計算如下:
質量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)
Ro=通用氣體常數。
對于大多數抽氣系統來說,氣體溫度(T)在抽氣管道中不會顯著降低,可合理假設為恒定的, 在這種情況下,任何截面(P*S)的乘積(稱為通量)相同。
由于泵管的壓差是氣體流動的驅動力,可見壓力(P)要在工藝室內為高值,在泵入口處。為低值。由于我們假設通量恒定,真空腔體加工廠家可以看出抽氣速率(S)在工藝室為小值,在泵入口為大值(等于泵速)。