真空度的表征

2016-03-05 真空技術(shù)網(wǎng) 真空技術(shù)網(wǎng)整理

  用壓力表示真空度是由歷史上采用 U型壓力計測量真空所沿用下來的,這并不十分合理。

  在一般真空系統(tǒng)中,通常以各向同性的中性氣體的壓力這一流體靜力學(xué)的物理量表示真空度,因此,真空度的測量僅僅歸結(jié)于壓力的測量。但應(yīng)特別注意測量條件,測量的對象是在有限的容器內(nèi)的靜止(隨機(jī)運(yùn)動)、穩(wěn)態(tài)、各向同性單一的中性氣體。在這種情況下,麥克斯威速度分布、余弦散射定律和流體靜力學(xué)壓力概念(p=nkT,v=1/4nc,p=ρgh)都比較符合客觀實際,真空度的測量也比較簡單容易。

  根據(jù)真空度定義,真空度最好用分子密度n表示,而以壓力表示真空度與此并不矛盾。測量壓力時,一般氣體處于平衡態(tài)并滿足麥克斯威速度分布定律,即p=nkT成立。測量時氣體溫度T一定,所以氣體壓力p正比于分子密度n。也就是說,此時壓力是分子密度的量度,所以可以用壓力表示真空度。

  在空間研究中,研究對象是無限空間的運(yùn)動(1~10kms-1或更高)以及非穩(wěn)態(tài)、綜合環(huán)境作用下的復(fù)雜氣氛,此時麥克斯威速度分布定律和余弦散射定律就不一定成立,所以真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.healwit.com.cn/)認(rèn)為壓力也失去了原來的物理意義,真空度的測量比較復(fù)雜和困難了。

  在一般情況下,以壓力表示真空度是流行、沿用的,但并不是唯一的,還可以用如下參數(shù)表示真空度:

真空度的表征

  當(dāng)真空度很高即分子密度很小時,統(tǒng)計漲落十分明顯,如壓力 p=10-12 Pa時,統(tǒng)計漲落大于5×10-2,壓力已失去真實意義。由此看來,在某些情況下,壓力只是其他量的相對指示而已。