上次我们给大家介绍了极限真空，抽速的气体敏感性，还有气载对选型的影响，具体可以回顾《围观真空道路上的“不可思议”(上)》。

这次李磊和韩梅梅回顾一路走来的酸甜苦辣，也总结了三个气载来源对真空系统设计带来的影响，不乏有些超出了我们的想象，有些不可思议，分享给大家。

三大注意事项

真空系统设计

注意事项01

如何设计腔体体积的大小？——降低Q_Volume

Q_volume是腔体里游离的气体。其抽气方程：

P₀：起始压力；P₁：目标压力；V：被抽体积；S：有效抽速；t₁：抽气时间；

从方程中可以看出，t₁，P₀和P₁是已知的要求。所以，如果 V减小， S也减小（意味着可以选更小的泵，省更多的成本）。所以，满足使用需求的情况下，尽可能真空腔体的体积设计小些。

注意事项02

如何降低漏率？——降低Q_leak

世界上没有完全不漏物体，只要我们能够将漏率控制在一定的范围内，就可以达到我们的目标真空压力。因此，建议从以下几方面着手控制泄露：

根据需要的目标压力，选择合适材质的密封圈，可以咨询EDWARDS

保持密封圈的洁净度，包括小小的灰尘颗粒

密封圈不要有划伤

涉及到焊接，建议找有真空背景的焊接行家

控制材料内部缺陷：不要出现气孔、夹渣、未焊透……等缺陷

尽可能减少系统接头数量

如果一旦有漏，如何找漏呢？请查阅我们之前的文章“灵魂十问——如何正确检漏？”

注意事项03

如何降低放气/脱气负载？——降低Q_outgas

材料表面吸附了约100-150层气体分子。随着压力的下降，气体分子从材料表面不断脱附出来。那么下面的问题来了。

设计系统时，什么时候需要考虑放气的气载呢？

通常情况下，压力小于0.1mbar的系统，需要考虑放气气载

哪些因素会影响这个放气的气载呢？

上面的方程是放气气载的经验方程，Q_t放气气载；A放气表面积；Q_1hour真空下1小时测量的放气率；n取决于材料，t抽气的时间 。

根据此方程，我们可以从以下方面着手减少放气气载。

减少放气面积之一：腔体的形状-同样的体积，不同形状，则表面积不同

减少放气面积之二：内表面光洁度越高，放气面积越小。不同处理方式，其放气率的大小，详见Fig.1。对于高真空或者超高真空腔体，通常建议电化学抛光

Fig.1 不同处理表面的不锈钢的放气率

来源：Edwards内部报告- A Review of Outgassing (2016)

减少放气面积之三：避免使用多孔材质（例如低密度的陶瓷等）

减少使用放气率高的材质——常用材料放气率情况和使用利弊如下:

不锈钢：出气率低、可焊接，耐腐蚀性能好，被广泛用在高真空和超高真空系统上

铝：水蒸气在其表面不易脱附，导致粗抽时间长，通常会在表面进行处理后使用；另外，铝合金的焊接性能不如不锈钢

铜：常用作真空管道

黄铜：含饱和蒸汽压高的Zn，不适合在高温的真空系统中使用

陶瓷：耐高温，绝缘性能好、可以铜焊等，因此也会用在高真空和超高真空腔体上。但是，选择陶瓷时，注意材质的密度等性能

电缆：避免使用放气率较大的普通电缆，建议根据所需目标压力，选择合适材质的电缆等，需要进一步了解的话，可以联系EDWARDS

润滑：如果腔体涉及到移动部件，建议选用专门真空用的润滑剂等