要增加真空系统中的压力——这意味着使真空度降低——您必须引入更多气体或降低系统的抽速。这通常通过打开受控气体入口阀或部分关闭腔室和泵之间的阀门来实现。“增加真空度”这个术语可能含糊不清，因为更高质量的真空度是由更低的绝对压力定义的。
任何真空腔室内的压力都是气体去除速率（抽速）和气体进入系统速率（气体负载）之间的动态平衡。要改变压力，您必须有意地改变这种基本平衡的一侧。
“真空压力”到底意味着什么？
在调整压力之前，理解术语至关重要。在真空科学中，“高真空”和“低压”是同义词。
反向关系
将压力视为空间中气体分子的密度。高真空（如外太空）气体分子非常少，因此压力非常低。低真空（如家用吸尘器产生的真空）气体分子更多，压力相对较高。
当您“增加真空度”时，您正在减少分子数量，从而降低压力读数。当您“增加压力”时，您正在增加分子，从而降低真空质量。
真空的核心方程
系统中的稳定压力（P）由总气体负载（Q）除以有效抽速（S）决定。
压力 (P) = 气体负载 (Q) / 抽速 (S)
每种改变压力的方法都涉及操纵Q或S。
如何增加压力（实现较低的真空度）
这是您问题的最直接解释。这里的目标是提高腔室中的压力读数，例如，达到制造过程的特定设定点。
方法1：增加气体负载 (Q)
最常见且可控的方法是故意将气体引入腔室。这通常被称为“回填”或使用“气体泄放”。
通过添加气体，您增加了方程中的Q项，只要抽速S保持不变，这将直接提高P。这通常通过精密针阀或质量流量控制器（MFC）实现，以获得高度准确和可重复的结果。
方法2：降低抽速 (S)
您也可以通过降低泵的效率来提高压力。这被称为“节流”。
当Q（来自泄漏和放气）保持不变时，降低S将导致P升高。这通过部分关闭腔室和泵之间的大阀门（如闸阀或蝶阀）来实现，或者不那么常见地，通过使用变频驱动器（VFD）降低泵的电机速度来实现。
如何降低压力（实现更高的真空度）
这是相反的目标，但通常是用户想要“更好”真空度时的意思。目标是尽可能降低压力读数。
方法1：减少气体负载 (Q)
对于高真空和超高真空，最小化气体负载是最关键的因素。这是与所有不需要的气体分子来源的斗争。
需要解决的关键来源包括：
- 真实泄漏： 发现并修复任何允许大气气体进入系统的物理泄漏。
- 放气： 气体分子从腔室内部表面和内部任何材料上解吸。这通过选择低放气材料（如不锈钢而不是塑料）和“烘烤”系统（加热以加速气体释放）来管理。
- 渗透： 气体通过腔室本身的固体材料扩散，特别是通过O形圈等弹性体密封件。
方法2：增加抽速 (S)
使用更强大的泵或增加泵将增加S，从而降低P。这可能意味着将小型粗抽泵升级为大型泵，或与粗抽泵串联添加高真空泵（如涡轮分子泵或低温泵）以达到更低的压力范围。
理解权衡
选择压力控制方法取决于您的具体目标，并涉及重要的权衡。
节流与气体泄放
为了保持特定的工艺压力，节流可以节省气体消耗，但稳定性可能较差，如果泵以不同的速率去除不同的气体，可能会改变气体成分。气体泄放提供非常稳定、响应迅速的控制，但会持续消耗您的工艺气体，这可能很昂贵。
更高真空的成本
实现逐渐降低的压力（更高的真空度）变得越来越困难和昂贵。从低真空到高真空需要不同的泵、规和建造实践。达到超高真空（UHV）需要专门的材料、全金属密封件和强制的系统烘烤。
系统平衡
请记住，真空系统永远不是静态的。压力是平衡的结果。当您进行调整时——例如打开气体阀门——压力会改变，然后稳定在一个新的、稳定的水平，此时气体负载和抽速再次达到平衡。
为您的目标做出正确选择
您的压力控制策略应由您的最终目标决定。
- 如果您的主要重点是精确的工艺控制（例如，用于涂层或蚀刻）： 使用闭环系统，通过质量流量控制器引入气体，并使用高质量规来保持恒定压力。
- 如果您的主要重点是达到尽可能低的压力： 您的努力应放在通过查找泄漏、使用清洁、低放气材料和烘烤系统来最小化气体负载。
- 如果您的主要重点是简单、粗略的压力调整： 手动节流主阀或使用简单的针阀引入空气是直接有效的方法。
最终，掌握真空压力来自于理解和控制气体进入和离开系统之间的平衡。
总结表：
| 目标 | 方法 | 关键行动 |
|---|---|---|
| 增加压力（降低真空度） | 增加气体负载 (Q) | 打开气体入口阀（例如，针阀、MFC）以引入气体。 |
| 降低抽速 (S) | 部分关闭腔室和泵之间的阀门（节流）。 | |
| 降低压力（提高真空度） | 减少气体负载 (Q) | 修复泄漏，使用低放气材料，并烘烤系统。 |
| 增加抽速 (S) | 使用更强大的泵或串联添加高真空泵。 |
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