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真空腔體制作注意事項(xiàng)

為了減小腔體內(nèi)壁的表面積，通常用噴砂或電解拋光的方式來獲得平坦的表面。超高真空系統(tǒng)的腔體，更多的是利用電解拋光來進(jìn)行表面處理。

焊接是真空腔體制作中重要的環(huán)節(jié)之一。為避免大氣中熔化的金屬和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而影響焊接質(zhì)量，通常采用弧焊來完成焊接。弧焊是指在焊接過程中向鎢電極周圍噴射保護(hù)氣體，以防止熔化后的高溫金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

真空腔體的焊接原則

超高真空腔體的弧焊接，原則上必須采用內(nèi)焊，即焊接面是在真空一側(cè)，以免存在死角而發(fā)生虛漏。

真空腔體的內(nèi)壁表面吸附大量的氣體分子或其他有機(jī)物，成為影響真空度的放氣源。為實(shí)現(xiàn)超高真空，要對(duì)腔體進(jìn)行150——250℃的高溫烘烤，以促使材料表面和內(nèi)部的氣體盡快放出。烘烤方式有在腔體外壁纏繞加熱帶、在腔體外壁固定鎧裝加熱絲或直接將腔體置于烘烤帳篷中。比較經(jīng)濟(jì)簡單的烘烤方法是使用加熱帶，加熱帶的外面再用鋁箔包裹，防止熱量散失的同時(shí)也可使腔體均勻受熱。

真空腔體中抽氣管道的設(shè)計(jì)原則

工藝室的抽氣速率將低于泵入口的抽氣速率，相差多少取決于抽氣管道的屬性(例如長度和尺寸)。盡量降低工藝室和泵入口之間的壓力差就可以使抽氣速率損失減到少。

顯然，抽氣管道的屬性對(duì)于性能十分關(guān)鍵。此時(shí)還需要考慮其它因素：流導(dǎo)。

我們采用流導(dǎo)(阻力的倒數(shù))這一術(shù)語來定義“管道傳遞流動(dòng)的能力”。流導(dǎo)的計(jì)量單位是每單位時(shí)間的體積并且和抽氣速率的單位相同。工藝室抽氣速率(S)可用抽氣管道流導(dǎo)(C)和應(yīng)用泵速(Sp)計(jì)算，如下所示：

S = (Sp*C)/(Sp C)

當(dāng)C遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Sp時(shí)，則S近似為Sp；當(dāng)Sp遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于C時(shí)，則S近似為C。真空腔體

工藝室的抽氣速率始終低于應(yīng)用泵速而且低于抽氣管道中部件的小流導(dǎo)(通常為小直徑)。

在某種程度上管道短而粗是好的

采用短的大直徑抽氣管道盡量提高管道流導(dǎo)是不錯(cuò)的做法，但只限于當(dāng)抽氣速度S接近泵速(Sp)極值的情況。

除此之外，通過增加管道直徑(成本也會(huì)相應(yīng)增加)來增加流導(dǎo)并不能顯著提高工藝室抽氣速率；換而言之，如果抽氣管道流導(dǎo)受限并且由于物理因素不能增加，當(dāng)(S)接近管道流導(dǎo)(C)極值，一味通過增加應(yīng)用泵速來提高工藝抽氣速度也是不經(jīng)濟(jì)的。