影响真空绝缘水平的主要因素
电极的几许形状
电极的几许形状对电场的分布有很大的影响,往往因为几许形状不行恰当,引起电场在部分过于集中而导致击穿,这一点在高电压的真空产品中特别杰出。
电极边际的曲率半径大小是重要因素。一般来说,曲率半径大的电极接受击穿电压的能力比曲率半径小的大。
此外,击穿电压还和电极面积的大小成反比,即跟着电极面积的增大而有所下降。面积增大导致耐压下降的原因主要是放电概率添加。
真空腔体
超高真空技术应用广泛,从现有的光学传感器、光刻机、低温恒温器、电子显微镜和XPS光谱仪,到基于冷原子的便携式传感器、MEMS真空检测仪器、真空电子束智能增材制造系统等新兴领域。增材制造可大幅减少设备尺寸、重量和开发时间,从而加速基础研究和技术开发。通过激光粉床打印机制造一个利用磁光阱MOT捕获冷原子的小型超高真空腔体,由铝合金AlSi10Mg制造。该系统经历120小时的120℃烘烤后,达到了低于1×10-10mbar的压力范围。装置对获的原子云进行荧光图像,包含多达2×108个铷原子。增材制造的腔体的真空度优于5.0×10-9mbar,与常见的磁光阱真空腔体性能一致,见图1。这表明了增材工艺与超高真空腔体制造的适用性。
真空腔体——实漏和虚漏
并非所有的抽气时间延长、极限压力下降都是因为泄漏,在使用检漏仪检漏前,有必要了解一下如何判断真空设备是否真的发生了泄漏。
真空腔室的内壁或腔室内壁附着的污染物,在真空下持续的释放出气体,这种现象被称为放气。当真空腔室内部存在死空间,并且该死空间通过一个狭长的通道与腔室内部连通时,死空间内的气体在真空下也会缓慢的释放出来,形成类似于放气或泄漏的现象,通常把这种现象叫做虚漏。真实的泄漏可以通过检漏找到,放气也可以通过清洗真空腔体内表面而解决,而虚漏一旦产生,很难被发现,需要在设计和制造时尽量避免容易产生虚漏的结构或工艺,如上图中的螺纹连接(一定要用的话可以使用空心螺栓),很长的狭缝或毛细管,两侧满焊的腔体焊接(较厚的壳体建议真空侧满焊大气侧断续焊)等等。