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理想真空系統(tǒng)呈現(xiàn)的特性表現(xiàn)

根據(jù)氣體運(yùn)動(dòng)論，當(dāng)容器內(nèi)氣體溫度恒定時(shí)，有PV=常數(shù)

將上式對(duì)時(shí)間微分，并在泵以不變的體積速度S = dV/dt對(duì)容器抽空的條件下積分，這時(shí)，如果t=0時(shí)的壓強(qiáng)為Po，便得p=p0e-(s/v)

當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)充以與器壁除反射外不發(fā)生其它作用的一種理想氣體，并用容積效率不變的泵抽氣時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)上述方程所表達(dá)的壓強(qiáng)對(duì)時(shí)間的關(guān)系.在用小的前級(jí)機(jī)械泵對(duì)大真空容器開始抽氣階段，所假設(shè)的條件基本滿足，在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上畫出的壓強(qiáng)與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系近似地是一條直線。

理論上預(yù)言，壓強(qiáng)應(yīng)隨時(shí)間的增加按指數(shù)關(guān)系下降，其速率是由V/S這一“時(shí)間常數(shù)”決定的。如今，實(shí)驗(yàn)室中的許多真空系統(tǒng)，抽速(1/s)超過體積(1)10倍，所以時(shí)間常數(shù)為0.1s。

研究這個(gè)概念的預(yù)測(cè)結(jié)論是很有趣的!壓強(qiáng)會(huì)在1.4s內(nèi)，從10-3Torr下降到10-9Torr.若時(shí)間常數(shù)為1時(shí)，從10-3Torr降到10-12Torr也只要21s。這與實(shí)際情況明顯不符，這并不是由于理論有錯(cuò)誤，也不是在假設(shè)的壓強(qiáng)范圍內(nèi)用基本上為恒定的泵抽速進(jìn)行計(jì)算不對(duì)，而是實(shí)際情況與我們假設(shè)的模型不符。