Nagy és ultramagas vákuum esetén a turbomolekuláris szivattyúrendszer által elért végső nyomást a bemeneti és kimeneti körülmények korlátozzák.
Ennek oka:
Folyamatterhelés a vákuumrendszerben
A vákuumrendszer folyamatterhelései az alábbi diagramon foglalhatók össze:
- Folyamatterhelés
- Kibocsátás
- Szivárgás
- Visszacsatolás
- Kezdeti gáz
A HV, UHV és XHV esetében a domináns gázterhelés a gázkibocsátásból ered
... ami általában a következők összege:
- Felületi deszorpció
- Kamrafal ömlesztett diffúziója
- Külső légkör permeációja
- Permeabilitás
- Külső felület
- Belső felület
- Terjesztés
- Párologtatás
- Deszorpció
Ezekben a vákuumtartományokban összefüggés van a „folyamatterheléssel”
Például gyorsítókban/ütközőkben, ahol az elektronok, fotonok és ionok által okozott felületi „stimulált deszorpció” jelentős gázforrás lehet.
A turbómolekuláris szivattyú feletti teljes vagy végső P tot nyomás:
ahol PTi az ith gáz parciális nyomása; ezt a turbómolekuláris szivattyúk elővákuum-vezetékének parciális nyomása (P Tbi ) határozza meg a turbómolekuláris szivattyú kompressziós arányán (CRi ) keresztül az ith gázok mindegyikéhez.
Az i. gázkamrában történő gáztalanítás (és egyéb gázforrások) további PQi terhelést eredményeznek.
ahol a Qi az ith gáz gázterhelése, az Si pedig az ith gáz turbómolekuláris szivattyújának fordulatszáma.
Ugyanakkor vannak bonyolító tényezők...
A PQi és a PTi funkcionálisan függenek egymástól, mivel:
Az Si és a CRi a bemeneti és az elővákuum-nyomástól, valamint az áramlástól függ
ahol az So a nulla áramlási sebesség, a Kmax pedig a „nulla” áramlási sűrítési arány. Ezért a gáztalanítás és az egyéb gázterhelések figyelmen kívül hagyása mellett a várható végnyomás: