真空度的表征
用壓力表示真空度是由歷史上采用 U型壓力計測量真空所沿用下來的,這并不十分合理。
在一般真空系統中,通常以各向同性的中性氣體的壓力這一流體靜力學的物理量表示真空度,因此,真空度的測量僅僅歸結于壓力的測量。但應特別注意測量條件,測量的對象是在有限的容器內的靜止(隨機運動)、穩(wěn)態(tài)、各向同性單一的中性氣體。在這種情況下,麥克斯威速度分布、余弦散射定律和流體靜力學壓力概念(p=nkT,v=1/4nc,p=ρgh)都比較符合客觀實際,真空度的測量也比較簡單容易。
根據真空度定義,真空度最好用分子密度n表示,而以壓力表示真空度與此并不矛盾。測量壓力時,一般氣體處于平衡態(tài)并滿足麥克斯威速度分布定律,即p=nkT成立。測量時氣體溫度T一定,所以氣體壓力p正比于分子密度n。也就是說,此時壓力是分子密度的量度,所以可以用壓力表示真空度。
在空間研究中,研究對象是無限空間的運動(1~10kms-1或更高)以及非穩(wěn)態(tài)、綜合環(huán)境作用下的復雜氣氛,此時麥克斯威速度分布定律和余弦散射定律就不一定成立,所以真空技術網(http://m.mp99x.cn/)認為壓力也失去了原來的物理意義,真空度的測量比較復雜和困難了。
在一般情況下,以壓力表示真空度是流行、沿用的,但并不是唯一的,還可以用如下參數表示真空度:
當真空度很高即分子密度很小時,統計漲落十分明顯,如壓力 p=10-12 Pa時,統計漲落大于5×10-2,壓力已失去真實意義。由此看來,在某些情況下,壓力只是其他量的相對指示而已。