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(lái)的,這并不十分合理。

  在一般真空系統中,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?jì)H僅歸結于壓力的測量。但應特別注意測量條件,測量的對象是在有限的容器內的靜止(隨機運動(dòng))、穩態(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(guān)實(shí)際,真空度的測量也比較簡(jiǎn)單容易。

  根據真空度定義,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(shí),一般氣體處于平衡態(tài)并滿(mǎn)足麥克斯威速度分布定律,即p=nkT成立。測量時(shí)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(shuō),此時(shí)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(wú)限空間的運動(dòng)(1~10kms-1或更高)以及非穩態(tài)、綜合環(huán)境作用下的復雜氣氛,此時(shí)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://likelearn.cn/)認為壓力也失去了原來(lái)的物理意義,真空度的測量比較復雜和困難了。

  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,還可以用如下參數表示真空度:

真空度的表征

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