1.3.3 解吸、扩散、渗透和泄漏
除水之外，其它物质，如真空泵工作液也可吸附在表面。 物质也可从金属壁中扩散出来，这在残余气体中可检验出来。 在特别严格要求的情况下，不锈钢容器可在真空条件下烘烤， 从而促使大多数挥发性成分从金属壁中释放出来。
解吸
气体分子(特别是水)通过吸附和吸收粘着在真空室的内表 面上， 并在真空下再次逐渐解吸。在真空系统中，金属和玻 璃表面因解吸所产生的放气量随覆盖率的下降和时间的推移 而下降。一般假设在给定时间点$t > \gt t_0$ 后， 下降将以线性规律 随时间变化，就能得到很好的近似值。$t_0$ 通常假定为一小时。
气体量因此可描述为:
\[Q_\mathrm{des}=q_\mathrm{des}\cdot A\cdot\frac{t_0}t\]
公式 1-32: 解吸率
| $Q_\mathrm{des}$ | 解吸率 | [Pa m3 s-1] |
| $q_\mathrm{des}$ | 解吸流密度 （特定面积） | [Pa m3 s-1 m-2] |
| $A$ | 面积 | [m2] |
| $t$ | 时间 | [s] |
带解吸的扩散
在低于 10-6 hPa 的作业中，塑料， 特别是密封件的表面解吸 影响更大。塑料释放的主要是溶解于这些塑料内部的气体， 这 些气体首先必须扩散到表面。因此，随着泵停机时间的延长， 从塑料中解吸出的气体相比于从金属表面而言占主导地 位。 虽然密封件的表面积相对较小;其解吸率随时间的下降却 远远慢于金属表面解吸率的下降。作为近似值，可假定解析下 降过程随时间的平方根变化。
塑料表面产生的气体因此可描述为:
\[Q_\mathrm{diff}=q_\mathrm{diff}\cdot A_d\cdot\sqrt\frac{t_0}t\]
公式 1-33: 塑料的解吸率
| $Q_\mathrm{diff}$ | 扩散率 | [Pa m3 s-1] |
| $q_\mathrm{diff}$ | 扩散流密度 （特定面积） | [Pa m3 s-1 m-2] |
| $A_d$ | 容器中的塑料 材料表面积 | [m2] |
| $t$ | 时间 | [s] |
类似的情况也发生在压力更低的金属中，其中， 氢和碳以 CO 和 CO2 的形式逸出，并可在残余气体谱中看到。在这方 面， 公式 1-33 也适用。
渗透和泄漏
密封件，甚至金属壁，通过扩散都可被小的气体分子渗透， 比如氦。 由于该过程不是时间的函数，因此导致极限压力持续增加。 渗透气体量与横跨壁厚的压力梯度和材料相关的渗透常数成 正比。
\[Q_\mathrm{perm}=k_\mathrm{perm}\cdot A\cdot\frac{p_a}d\]
公式 1-34: 渗透量
| $Q_\mathrm{perm}$ | 扩散率 | [Pa m3 s-1] |
| $p_a$ | 容器外的压力 | [Pa] |
| $d$ | 壁厚 | [m] |
| $A$ | 容器表面积 | [m2] |
| $k_\mathrm{perm}$ | 渗透常数 | [m2 s-1 ] |
渗透首先在压力低于 10-8 hPa 时表现出来。
用 $Q_L$ 描述漏孔漏率，即通过漏孔进入真空系统的气体流 量。泄漏率可定义为压力在一定容积内随时间的上升:
\[Q_L=\frac{\Delta p\cdot V}{\Delta t}\]
公式 1-35: 泄漏率
| $Q_L$ | 泄漏率 | [Pa m3 s-1] |
| $\Delta p$ | 测量期间的压力变化量 | [Pa] |
| $V$ | 容积 | [m3] |
| $\Delta t$ | 测量时间 | [s] |
如果以体积流率 $S$ 对容器进行连续抽空，在气体流量(公式 1-16） 等于泄漏率 $Q_L = S\cdot p_\mathrm{eq}$. 时，将会产生平衡压力$p_\mathrm{eq}$。
如果平衡压力 $p_\mathrm{eq}$ 大约是工作压力的 10 % ， 则认为系统具 有足够好的气密性。举例而言，如果要获得的工作压力为 10-6 hPa 且正在使用的真空泵抽速为 100 l s-1, 泄漏率应该 不超过 10-6 Pa m3 s-1。
在清洁的不锈钢容器中，能够轻松地获得 $Q_L$ < 10-9 Pa m3 s-1 泄漏率。
要在给定时间段 t内达到极限压力主要取决于上述的所有影响 因素，以及真空泵的抽速。前提当然是取决于真空泵的极限 压力。
\[Q_\mathrm{des}(t) + Q_\mathrm{diff}(t) + Q_\mathrm{perm} + Q_L = p(t)\cdot S\]
公式 1-36: 作为时间函数的极限压力
通过使用 公式 1-36 以及求解与时间有关的方程， 可计算在 给定抽吸时间t下的各种气体流量和产生的压力。极限压力是 这些压力之和。
