Fundamentals of Vacuum Technology (1248463), страница 64
Текст из файла (страница 64)
→Mean free path lValues of the product c* of the mean free path λ ( and pressure p for various gases at20 ¡C (see also Fig. 9.1)Padyn á cmÐ2atmTorrinchMicroncmkp á cmÐ2lb á inÐ2(N/m3)(µbar)(phys.)(mm Hg)Hg(µ)H2O(at tech.)(psi)mbarlb á ftÐ2mbar11021039.87 á 10Ð40.752.953 á 10Ð27.5 á 1021.021.02 á 10Ð31.45 á 10Ð22.089Pa10Ð21109.87 á 10Ð67.5 á 10Ð32.953 á 10Ð47.51.02 á 10Ð21.02 á 10Ð51.45 á 10Ð42.089 á 10Ð22.089 á 10Ð3µbar10Ð30.119.87 á 10Ð77.5 á 10Ð42.953 á 10Ð57.5 á 10Ð11.02 á 10Ð31.02 á 10Ð61.45 á 10Ð5atm10131.01 á 1051.01 á 106176029.927.6 á 1051.03 á 1031.03314.6972116.4Torr1.331.33 á 1021.33 á 1031.316 á 10Ð313.937 á 10Ð21031.35951.36 á 10Ð31.934 á 10Ð22.7847in Hg33.8633.9 á 10233.9 á 1033.342 á 10Ð225.412.54 á 10434.533.453 á 10Ð20.4811570.731µ1.33 á 10Ð31.33 á 10Ð11.3331.316 á 10Ð610Ð33.937 á 10Ð511.36 á 10Ð31.36 á 10Ð61.934 á 10Ð52.785 á 10Ð3cm H2O0.980798.07980.79.678 á 10Ð40.73562.896 á 10Ð27.36 á 102110Ð31.422 á 10Ð22.0483at9.81 á 1029.81 á 1049.81 á 1050.9687.36 á 10228.967.36 á 105103114.222048.3psi68.9568.95 á 10268.95 á 1036.804 á 10Ð251.712.03651.71 á 10370.317.03 á 10Ð211.44 á 102lb á ftÐ20.478847.88478.84.725 á 10Ð40.
35911.414 á 10Ð2359.10.4884.88 á 10Ð46.94 á 10Ð31Normal conditions: 0 ¡C and sea level, i.e. p = 1013 mbar = 760 mm Hg = 760 torr = 1 atmin Hg = inches of mercury; 1 mtorr (millitorr) = 10-3 torr = 1 µ (micron É µm Hg column)Pounds per square inch = lb á in-2 = lb / sqin = psi (psig = psi gauge É pressure above atmospheric, pressure gauge reading; psia = psi absolute É absolute pressure)Pounds per square foot = lb / sqft = lb / ft2; kgf/sqcm2 = kg force per square cm = kp / cm2 = at; analogously also: lbf / squin = psi1 dyn á cm-2 (cgs) = 1 µbar (microbar) = 1 barye; 1 bar = 0.1 Mpa; 1 cm water column (cm water column = g / cm2 at 4 ¡C) = 1 Ger (Geryk)atm É physical atmosphere Ð at É technical atmosphere; 100 - (x mbar / 10.13) = y % vacuumTable II: Conversion of pressure units147HomeTables, Formulas, DiagramsFor easy calculationValue for air at 20¡CVariableGeneral formulaMost probable speedof particles cw2⋅R⋅Tcw =M–c = 8 ⋅ R ⋅ Tπ⋅M–2 3 ⋅ R ⋅ Tc =MAB [ ]–c = 1.46 ⋅ 10 AB[ ]T cm–c = 2.49 ⋅ 10M [ s ]cm2–2c = 25.16 ⋅ 1042p=n⋅k⋅T1–p = ⋅ n ⋅ m T ⋅ c231–p = ⋅ % ⋅ c23p = 13.80 ⋅ 10–20 ⋅ n ⋅ T [mbar]p = 4.04 ⋅ 10–17 ⋅ n [mbar] (applies to all gases)pn = 7.25 ⋅ 1018 ⋅T[cm–3]p = 2.5 ⋅ 1016 ⋅ p [cm–3] (applies to all gases)ZA = 2.63 · 1022 ·pZA = 2.85 ⋅ 1020 ⋅ p [cm–2 s–1] (see Fig.
78.2)Mean velocityof particles c–Mean square of velocity–of particles c2Gas pressure p of particlesNumber density of particles nArea-related impingement ZAABBBBABBBBcw = 1.29 ⋅ 10442n = p/kTZA =1· n · –c4c* =λ á p in cm á mbar(see Tab. III)k Boltzmann constant in mbar á l á KÐ1cw = 410 [m/s]–c = 464 [m/s]28[s ]2· p [cm–2 s–1]A1 n ⋅ –cZV = ⋅2 λ2 ⋅ NA1ZA =⋅p2c*π⋅M⋅k⋅Tp⋅V=ν⋅R⋅TZV = 5.27 · 1022 ·ABBBBEquation of state of ideal gasArea-related mass flow rate qm, AcmscmsABBM BB·TN·pABBBB2⋅π⋅M⋅k⋅TZA =Volume collision rate ZVTMTMp ⋅ V = 83.14 ⋅ ν ⋅ T [mbar ⋅ `]ABBBBqm, A = ZA ⋅ mT =M⋅p2 ⋅ π ⋅ k ⋅ T ⋅ NAλ mean free path in cmM molar mass in g á molÐ1mT particle mass in gp2[cm–3 s–1]BBBBc* · ABBM·Tp ⋅ V = 2.44 ⋅ 104 ν [mbar ⋅ `] (for all gases)ABMT ⋅ p [g cmQm, A = 4.377 ⋅ 10–2NA Avogadro constant in molÐ1n number density of particles in cmÐ3ν amount of substance in molZV = 8.6 ⋅ 1022 ⋅ p2 [cm–3 s–1] (see Fig.
78.2)–2 s–1]qm, A = 1.38 ⋅ 10–2 ⋅ p g [cm–2 s–1]p gas pressure in mbarR molar gas constantin mbar á l á molÐ1 KÐ1T thermodynamic temperature in KV volume in lTable IV: Compilation of important formulas pertaining to the kinetic theory of gasesDesignation,alphabeticallySymbolValue andunitAtomic mass unitAvogadro constantmuNA1.6605 á 10Ð27 kg6.0225 á 1023 molÐ1Boltzmann constantkElectron rest massElementary chargeMolar gas constantmeeRDIN 1343; formerly: molar volumeat 0 ¡C and 1013 mbar%n1.3805 á 10Ð23 J á KÐ1mbar á l13.805 á 10Ð23K9.1091 á 10Ð31 kg1.6021 á 10Ð19 A á s8.314 J á molÐ1 KÐ1mbar á l= 83.14mol á K22.414 m3 kmolÐ122.414 l á molÐ19.8066 m á sÐ26.6256 á 10Ð34 J á sW5.669 á 10Ð8 2 4m KAásÐ 1.7588 á 1011kg2.9979 á 108 m á sÐ1kg á mÐ3pnTn101.325 Pa = 1013 mbarTn = 273.15 K, ϑ = 0 ¡CDIN 1343 (Nov.
75)DIN 1343 (Nov. 75)Molar volume ofthe ideal gasStandard acceleration of free fallPlanck constantVognhStefan-Boltzmann constantσSpecific electron chargeSpeed of light in vacuumStandard reference densityof a gasStandard reference pressureStandard reference temperatureÐemecRemarksNumber of particles per mol,formerly: Loschmidt numberR = NA á kalso: unit conductance, radiation constantDensity at ϑ = 0 ¡C and pn = 1013 mbarTable V: Important values148HomeTables, Formulas, DiagramsUnitl á sÐ1m3 á hÐ1cm3 á sÐ1cuft á minÐ11 l á sÐ11 m3 á hÐ11 cm3 á sÐ11 cuft á minÐ110.277810Ð30.47193.613.6 á 10Ð31.6991000277.81471.952.120.5892.1 á 10Ð31Table VI: Conversion of pumping speed (volume flow rate) units1↓ = ...
→mbar á l/smbar á l/s1cm3/s (NTP)Torr á l/sµ á cfmlusecPa á l/sslpm35540.9870.751.56 á 1051.54 á 10515937.52 á 10210059.2 á 10Ð3kg á hÐ1 (20¡C) kg á hÐ1 (0¡C) cm3/h (NTP)4.28 á 10Ð34.59 á 10Ð3g/a (F12. 20 ¡C) g/a (F12. 25 ¡C)kg á hÐ1 (20 ¡C)23411.0738.31 á 105231175ÐÐ37.2 á 1041.75 á 10523.4 á 10313.86kg á hÐ1 (0 ¡C)2180.93217.74 á 105215163ÐÐ34.6 á 1041.63 á 10521.8 á 10312.91cm3/h (NTP)2.81 á 10Ð41.20 á 10Ð61.29 á 10Ð612.78 á 10Ð42.11 á 10Ð444Ð44.7 á 10Ð22.11 á 10Ð12.81 á 10Ð2 1.66 á 10Ð5cm3/s (NTP)1.0134.33 á 10Ð34.65 á 10Ð3360010.7601.58 á 105Ð16117601016 á 10Ð2Torr á l/s1.335.70 á 10Ð36.12 á 10Ð347271.3212.08 á 1052.05 á 10521191 á 10313378.8 á 10Ð3g/a (F12. 20 ¡C)6.39 á 10Ð6ÐÐ2.27 á 10Ð26.31 á 10Ð64.80 á 10Ð61Ð10.2 á 10Ð34.8 á 10Ð3g/a (F12.
25 ¡C)10Ð6Ð110Ð310Ð398.1696.58ÐÐÐе á cfm6.28 á 10Ð42.69 á 10Ð62.89 á 10Ð62.246.21 á 10Ð4lusec1.33 á 10Ð35.70 á 10Ð66.12 á 10Ð64.7371.32 á 10Ð31 á 10Ð3208205Pa á l/s1 á 10Ð24.28 á 10Ð54.59 á 10Ð535.549.87 á 10Ð37.5 á 10Ð31.56 á 1031.54 á 10310Ð310Ð3106106slpm6.50 á16.8872.15 á77.45 á60.08 á1034.88 á10Ð616.674.72 á 10Ð412.691 cm3 (NTP) = 1 cm3 under normal conditions (T = 273.15 K; p = 1013.25 mbar)2.64 á2.60 á10.4 á4.89 á6.39 á 10Ð4 37.9 á 10Ð86.5 á 10Ð438.5 á 10Ð80.4726.28 á 10Ð2 37.2 á 10Ð62.12113.3 á 10Ð2 78.8 á 10Ð615.937.50126.9 á10312.7 á59.2 á 10Ð5110316.9 á1021NTP = normal temperature and pressure (1 atm; 0 ¡C) R = 83.14 mbar á l á molÐ1 á KÐ11 cm3 (NTP) á hÐ1 = 1 atm á cm3 á hÐ1 = 1 Ncm3 á hÐ1 = 1 std cchSI coherent: 1 Pa á m3 á sÐ1 = 10 mbar á l á sÐ1; R = 8.314 Pa á m3 á molÐ1 á KÐ1; M in kg / mol1 cm3 (NTP) á sÐ1 = 1 sccs = 60 cm3 (NTP) á minÐ1 60 sccm = 60 std ccm = 60 Ncm3 á minÐ11 lusec = 1 l á µ á sÐ1 1 á µ = 1 micron = 10Ð3 Torr 1 lusec = 10Ð3 Torr á l á sÐ1Freon F 12 (CCl2F2) M = 120.92 g á molÐ1; air M = 28.96 g á molÐ11 sccm = 10Ð3 slpm = 10Ð3 N á l á minÐ1 = 60 sccsNote: Anglo-American units are not abbreviated nonuniformly! Example: Standard cubic centimeter per minute → sccm = sccpm = std ccm = std ccpmTable VIIa: Conversion of throughput (QpV) units; (leak rate) units1↓= ...
→mbar á l/scm3/s **)Torr á l/sPa á m3/sg/a *)oz/yr *)lb/yr *)atm á ft3/minµ á l/sµ á ft3/hµ á ft3/minmbar á l/s10.9870.7510Ð11.56 á 1055.5 á 1033.4 á 1022.10 á 10Ð37.52 á 1029.56 á 1041593cm3/s **)1.01310.761.01 á 10Ð11.58 á 1055.6 á 1033.44 á 1022.12 á 10Ð376096.6 á 1031614Torr á l/s1.331.3211.33 á 10Ð12.08 á 1057.3 á 1034.52 á 1022.79 á 10Ð31031.27 á 1052119Pa á m3/s109.97.511.56 á 1065.51 á 1043.4 á 1032.09 á 10Ð27.5 á 1039.54 á 10515.9 á 103g/a *)6.39 á 10Ð66.31 á 10Ð64.80 á 10Ð66.41 á 10Ð713.5 á 10Ð22.17 á 10Ð31.34 á 10Ð84.8 á 10Ð30.61210.2 á 10Ð3oz/yr *)1.82 á 10Ð41.79 á 10Ð41.36 á 10Ð41.82 á 10Ð528.3316.18 áá 10Ð23.80 á 10Ð70.13617.340.289lb/yr *)2.94 á 10Ð32.86 á 10Ð32.17 á 10Ð32.94 á 10Ð44.57 á 1021616.17 á 10Ð62.182804.68atm á ft3/min4.77 á 1024.72 á 1023.58 á 10247.77.46 á 1072.63 á 1061.62 á 10513.58 á 1054.55 á 1077.60 á 105µ á l/s1.33 á 10Ð31.32 á 10Ð310Ð31.33 á 10Ð42087.344.52 á 10Ð12.79 á 10Ð611272.12µ á ft3/h1.05 á 10Ð51.04 á 10Ð57.87 á 10Ð61.05 á 10Ð61.635.77 á 10Ð23.57 á 10Ð32.20 á 10Ð87.86 á 10Ð311.67 á 10Ð26.28 á 10Ð46.20 á 10Ð44.72 á 10Ð46.28 á 10Ð5983.462.14 á 10Ð11.32 á 10Ð60.472601µ á ft3/min1áµáft3áhÐ1= 1.04 á10Ð5stsd cc per second1 micron cubic foot per hour = 0.0079 micron liter per second1 kg = 2.2046 pounds (lb)1 cm3 á sÐ1 (NTP) = 1 atm á cm3 á sÐ1 = 1 scc á sÐ1 = 1 sccss1 micron liter per second = 0.0013 std cc per second = 1 lusec1 cubic foot (cfut.














