Dans le cas du vide poussé et de l'ultravide, le vide limite atteint par un système de pompage turbomoléculaire est limité par les conditions à l'entrée et à la sortie. Nous expliquons ici pourquoi.
Les charges de procédé dans un système de vide peuvent être résumées dans le schéma ci-dessous.
Dans HV, UHV et XHV, la consommation de gaz dominante provient du dégazage qui est généralement la somme de la désorption de surface, de la diffusion dans le volume de la paroi de la chambre et de la perméation de l'atmosphère externe.
Dans ces plages de vide, il existe un corollaire à la « charge de procédé », par exemple, dans les accélérateurs/collisionneurs où la « désorption stimulée » de la surface par les impacts d'électrons, de photons et d'ions peut être une source importante de gaz.
La pression totale ou ultime Ptot au-dessus d'une pompe turbomoléculaire est la suivante :
où PTi est la pression partielle du gaz ith ; elle est déterminée par la pression partielle de la ligne principale des pompes turbomoléculaires (PTbi) via le rapport de compression (CRi) de la pompe turbomoléculaire pour chacun des gaz ith.
Le dégazage (et d'autres sources de gaz) dans la chambre du gaz ith fournit une charge supplémentaire PQi.
où Qi est la consommation de gaz du gaz ith et Si est la vitesse de la pompe turbomoléculaire pour le gaz ith.
PQi et PTi sont fonctionnellement dépendants puisque :
Si et CRi dépendent tous les deux de la pression et du débit d'entrée et de sortie.
où So est la vitesse de débit nulle, et Kmax est le taux de compression de l'écoulement « zéro ». Par conséquent, en ignorant le dégazage et les autres consommations de gaz, la pression ultime prévue est
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