西安交通大学真空技术习题 PPT课件

1 例1 一体积为2L的容器 其上有一漏率为1 10 4Torr L s的漏孔 由一真空泵抽气 泵在容器处的有效抽速为Se 10L s 试求 1 容器的平衡压强 2 试问将漏孔堵住时 系统抽至1 10 6Torr所需的时间 解 1 2 堵漏后Q 0 2 例2 一被抽容器通过a b c三种不同规格的管道与一泵相连 如图1所示 各管道尺寸如下 a 排气管 直径1cm 长2cm b 缩颈管 直径0 5cm 长2cm c 连接管 直径2cm 长50cm 容器的容积为V 100升 容器中初始气压为1atm 问 1 从容器的出口到泵的入口之间的总流导是多少 2 若泵的抽速为150升 秒 问泵对容器的有效抽速为多少 3 若容器上有一个漏率为10 7托升 s的漏孔 问容器内的平衡压强将是多少 4 在存在上述漏孔的情况下 问将容器从1atm抽至2 10 6托所用的时间 3 解 1 流导的计算 排气管 短管 缩颈管 短管 连接管 长管 单位 C L s L D cm 短管 长管 计算各段流导 总流导 4 2 求有效抽速 若Sp增至1000升 秒 可见 流导太小 即使增加泵的抽速 对于实际的有效抽速仍然是没有作用的 5 3 平衡压强的计算 由抽气方程 4 抽气时间的计算 6 例3 某排气台可以同时在三个排位进行排气 如图所示 所用高真空泵抽速为100L s 排气管由两段组成 L1 10cm d1 6mm L2 1 5cm d2 3mm 连通横管流阻可忽略不计 每个电子管的体积为10L 内部起始压强为1atm 1 试求每一个电子管出口处的有效抽速 2 若每个电子管上均有一个漏率为10 7托升 s的漏孔 问电子管内的平衡压强将是多少 3 在存在上述漏孔的情况下 问将每个电子管从1atm抽至2 10 6托所用的时间 L1 d1 L2 d2 7 解 1 设每个电子管出口处的有效抽速为Se 电子管出口处压强为P1 连通横管处的压强为P2 每个电子管与连通横管之间的流导为C 泵的抽速为Sp 经判断 管道为短管 其对应的流导计算为 8 每一个电子管出口处的有效抽速 9 2 平衡压强的计算由抽气方程出发 3 抽气时间的计算 10 例4 有容器A和B由阀门K隔开 如图所示 已知容器A的容积为2 5L 其中充有压强为200Torr的氮气 容器B的容积为4L 其中充有压强为500Torr的氦气 当阀门打开后 问容器A和B中的压强为多少 管道体积可忽略 解 1 分压强的计算 2 总压强的计算 K 11 例5 有一杜瓦瓶 两壁间距离为0 6cm 其间是温度为60 C的氮气 设氮气分子直径为3 75埃 试决定氮气的压强必须小于何值才能使这个杜瓦瓶具有保温效果 解 自由分子流 12 例6 两个真空室用一孔相连 孔径 一室充满氢气 另一室充满氧气 氧压强两倍于氢压强 但温度相同 打开孔 则将看到什么情况出现 H2 O2 d 解 由于 自由分子流 碰撞频度 13 例7 如图 a 所示的系统 电离计工作时壳内的温度为70 C 问它所指示的真空度能否反映容器内的真空度 如果真空容器正在烘烤 如图 b 所示 烘箱为400 C 问电离计所指示的真空度应当如何修正 忽略电离计与容器间连接的导管的影响 由 得 14 例8 试讨论 如将涡轮分子泵的静叶轮组去掉 只安装动叶轮 问这种装置运转时会有什么效果 利用克努增原理工作 克努增原理 1 碰撞于固体表面的分子 它们飞离表面的方向与原飞来方向无关 并按与表面法向成 的余弦而分布 2 分子在固体表面要停留一段时间 与固体进行能量交换 3 分子离开表面的时候会带有固体表面的某些特征 15 15 例9 已知一质谱图 其位置为 2 4 12 14 16