真空発生器は高真空環境を生成するために使用される装置であり、その動作原理は次の 3 つの段階に分けることができます:
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ポンピング段階: まず、真空発生器が吸引パイプを介して対象のコンテナまたはシステムに接続され、その内部に低圧領域が確立されます。このとき、外部圧力によりガスがシステムの出口に押し込まれますが、真空発生器の出口は低圧状態を維持し、一定の排気流が形成されます。
中期段階: 圧力が一定の値まで低下すると、気体分子間の相互作用力がどんどん小さくなり、分子間の自由行程が増加し、気体分子の速度が速くなります。このとき、気体分子が壁に衝突した後の弾性反発損失も大きくなるため、気体分子が壁から飛び出す速度も増加する。同時に、壁と気体分子との衝突が頻繁になりすぎるため、気体分子の数が減少するにつれて発熱が減少し、その結果、温度が低下します。これは、私たちがよく「低温真空引き」段階と呼ぶものです。
高真空段階：さらに圧力を下げると、気体分子間の衝突は極めてまばらになり、ほとんど衝突がなくなり、このとき気体分子は主に気体分子から放出されます。壁、「壁効果」が発生します。この時の気圧を高真空といいます。高真空状態では、気体分子の数は非常に少なく、ほとんど無視できます。同時に、高真空状態は安定性が良く、関連する干渉が少なく、測定がより正確であるという特徴もあります。
要約すると、真空発生器の動作プロセスは、ターゲットの容器またはシステム内のガスをポンピングステージとミッドレンジステージを通過させ、空気圧が一定になるようにすることです。減少し、最終的には高真空状態に達します。