De acuerdo con libros de texto de ciencias de vacío, cursos de capacitación, la sabiduría traspasada por generaciones, etc., se nos indica que "todas las conexiones de vacío deben ser lo más cortas y anchas posible". Pero ¿qué sucede cuando no hacemos esto? ¿Cuál es la consecuencia del incumplimiento?
En la terminología del vacío, la conductancia C entre dos puntos se define como el rendimiento de gas Q (a través de un componente) dividido por la caída de presión (ΔP) a través de este, donde Parriba es la presión ascendente del sistema y Pabajo es la presión descendente:
aquí, S es la velocidad de bombeo en cualquier punto del sistema de vacío.
Los mecanismos de flujo de gas se pueden dividir en diferentes regímenes: continuo (en el que las colisiones de moléculas dominan el comportamiento), molecular (las colisiones de la pared molecular dominan) y un régimen de flujo transicional entre estos dos regímenes.
Esto se ilustra a continuación (para aire a 293 °K), donde la conductancia de un tubo de 1 metro de longitud se grafica para diferentes diámetros y la conductancia de presiones varía en 1/longitud para tubos largos.
Conductancia para tubos de 1 metro de longitud
Para el flujo molecular, la conductancia es independiente de la presión (aquí <~0,01 mbar), para la conductancia continua de flujo es una función lineal de presión (aquí >~1 mbar) y el flujo de transición, y es una "mezcla" de las dependencias de presión extrema.
Podemos ilustrar con algunos ejemplos.
Para aire a 293 °K
1. Admisión de la bomba 2. Admisión de prevacío
Podemos ver que, a presiones más altas (donde la conductancia del tubo es más alta), no hay impacto en la velocidad neta. Sin embargo, la diferencia porcentual se vuelve más pronunciada a <10 mbar (pérdida del 50 %) y, luego, solamente se vuelve insignificante a la presión final del sistema (con velocidad neta cero).
Considere un sistema con una bomba turbomolecular (TMP) conectada directamente a una cámara a través de una válvula de compuerta ISO100 (que tiene una conductancia molecular relativamente grande establecida de ~1,700 l/s). En el gráfico a continuación, se muestra la velocidad neta del sistema (SArriba) con un rango de velocidades de TMP (SAbajo); una pequeña pérdida de conductancia en condiciones de flujo molecular.
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