진공학 교과서, 교육 과정과 여러 세대에 걸쳐 전해지는 지혜를 통해 우리는 ‘모든 진공 연결은 최대한 짧고 넓어야 한다’고 배웁니다. 그런데 이렇게 하지 않으면 어떻게 될까요? 규정 미준수의 결과는 무엇일까요?
진공 용어인 두 지점 사이의 전도도 C는 (구성 요소를 통한) 가스 처리량 Q를 압력 강하(ΔP)로 나눈 값으로 정의됩니다. 여기서 Pup은 시스템의 업스트림 압력이고 Pdown은 다운스트림 압력입니다.
여기서 S는 진공 시스템 내 아무 지점에서의 펌핑 속도입니다.
가스 흐름 기전은 연속체(분자와 분자 간의 충돌의 작용을 결정), 분자(분자와 벽의 충돌이 작용을 결정) 및 이러한 두 영역 간의 전이 흐름 영역으로 구분됩니다.
(293K 공기의 경우) 아래 그림은 저마다 직경이 다른 1미터 길이 파이프의 전도도를 도표를 나타낸 것으로, 압력 전도도는 긴 파이프의 경우 1/길이에 따라 달라집니다.
1미터 길이 파이프의 전도도
분자 흐름의 경우 전도도는 압력(여기서는 <~0.01mbar)과는 독립적이며, 연속 흐름 전도도는 압력(여기서는 >~1mbar) 및 전환 흐름의 선형 함수이고 극압 의존성의 '혼합물'입니다.
몇 가지 예를 통해 확인해보겠습니다.
293K 공기의 경우
1. 펌프 입구 2. 전방선 입구
(파이프 전도도가 가장 높은) 고압은 순 속도에 영향을 주지 않음을 확인할 수 있습니다. 그러나 <10mbar(50% 손실)에서는 백분율 차이가 더 뚜렷해지며 시스템의 최종 압력에서만 무시할 수 있는 수준이 됩니다(순 속도가 0).
(약 1,700l/s라는 비교적 큰 분자 전도도를 가지는) ISO100 게이트 밸브 통해 챔버에 직접 연결되는 터보 분자 펌프(TMP)가 있는 시스템을 고려해보십시오. 아래 그래프에는 TMP 속도 범위(Sdown)에서의 순 시스템 속도(S up)가 표시되는데, 분자 흐름 조건에서 전도도가 거의 손실되지 않습니다.
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