Terdapat beberapa sumbangan kepada beban gas dalam sesebuah sistem. Pada tekanan di bawah ~0.1 mbar, yang paling dominan sering kali adalah 'pengeluaran gas'.
Pengeluaran gas adalah hasil daripada desorpsi molekul yang telah diserap sebelumnya, difusi pukal, permeasi, dan penguapan. Penyerapan berlaku melalui dua proses utama, physisorption dan chemisorption, dan boleh diterangkan menggunakan lima (atau enam) isoterma pengelasan.
Dari manakah sumbangan kepada beban gas berasal?
Dengan melihat kadar desorpsi, kelajuan pam dan re-adsorpsi pada permukaan, pengeluaran gas bersih sistem dapat dikira.
Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1, sumbangan kepada beban gas dalam sistem boleh datang daripada:
- Gas awal atau gas ‘besar’ dalam sistem
- Beban proses
- Aliran balik
- Kebocoran
- Pengeluaran gas
Untuk sistem yang kedap bocor dalam Vakum Tinggi (HV) tanpa beban proses, pengeluaran gas boleh menyumbang sehingga 100% daripada beban gas.
Rajah 1: Beban gas dalam sistem vakum
- Beban proses
- Pengeluaran gas
- Kebocoran
- Aliran balik
- Gas awal
Sumbangan relatif spesies yang berbeza kepada beban gas berbeza mengikut tekanan.
Bagi banyak aplikasi HV, wap air adalah kebimbangan utama dari segi pengeluaran gas. Namun, untuk mencapai UHV dalam semua sistem logam, pengeluaran H2 adalah kritikal.
Jadual di bawah menunjukkan beban gas utama yang biasa pada pelbagai tekanan.
Tekanan (mbar) |
Beban gas utama |
Atmosfera |
Udara (N2, O2, H2O, Ar, CO2) |
10-3 |
Wap air (75-95%), N2, O2 |
10-6 |
H2O, CO, CO2, N2 |
10-9 |
CO, H2, CO2, H2O |
10-10 |
H2, CO |
10-11 |
H2, CO |
4 mekanisme utama yang menyumbang kepada pengeluaran gas
- Pembebasan wap bahan permukaan sebenar itu sendiri (dalam logam, ini boleh diabaikan pada suhu operasi biasa)
- Desorpsi: ini adalah proses terbalik dari adsorpsi; pelepasan molekul yang terikat pada permukaan ruang dan peralatan dalaman.
- Penyebaran: ini adalah pergerakan molekul dari struktur dalam bahan ke permukaan
- Permeasi: ini adalah pergerakan molekul dari atmosfera luar melalui jisim ke permukaan vakum
Sejauh mana setiap ini menyumbang kepada pengeluaran gas bergantung kepada komposisi gas dan bahan permukaan (dan sejarahnya). Kadar pengeluaran gas adalah jumlah daripada sumbangan-sumbangan ini.
Muat turun nota permohonan lengkap
