3.4 真空室

真空系统的核心是真空腔体，它是针对具体应用量身定做 的。它包括应用并将其可靠地与外部分离或防止环境受内部 流程影响。不论是并非需要高真空环境的干燥过程，或者是 需要在中或高真空环境下进行的等离子体过程，以及需要在 高真空环境下进行的表面研究：它们的真空腔体都同样必须 始终承受与大气的机械压力差。

欧盟标准规定真空容器不受任何基于设计和计算的具体准则 的限制。它们不是压力设备（压力设备指令 97/23/EC 适用于 具有内部压力大于 500 hPa 的部件），而且根据机械指令 2006/42/EC 它们也不属于机器。然而，它们必须以安全可靠 的方式进行设计、计算和生产，并在交付前进行测试。

圆柱管、球体、平板或模具配件的壁厚的计算，如盘形端 盖，可使用 AD-2000 手册进行。AD 2000 规定实际上是“压 力容器工作委员会”设计制定的，用于对压力容器的计算，但 也描述 “外部过压”的负载条件。在这里，您将发现，例如， 计算所需壁厚的方程包括圆柱管的“弹性屈曲”或“塑性变形” 等。

由于矩形腔室或类似设计，必须检查表面偏转和出现的张 力。如果它们过高，必须增加壁厚或对该区进行局部加固， 如通过额外的焊接肋板。为此，可以使用采用有限元法 (FEM) 执行机械计算的程序来优化腔室设计。除允许的机械 应力外，也有必要检查在 “外部大气、内部真空”的负载条件 下，密封面是否互相保持平整。如果密封面歪曲，可能发生 泄漏，阻碍腔室的使用。

图 3.17: 具有冷却剖面和水冷法兰的 EUV 光源室

腔室的基本形状通常由应用决定。对于腔体，如可能，应该 选择圆柱管，它有利于物料的投放和系统的稳定性。对于较 小的公称通径，管端可采用平底封闭；较大直径应该通过盘 形端盖来密封，以限制材料用量和腔室的重量。示例：直径 为 600 mm 的腔室需要平底，大约是盘形底壁厚的三倍。具 有端盖的主法兰允许进入腔室，门铰链的使用提高了易用 性。外部的腔室支脚确保了稳定性，吊环螺钉或起重卸扣可 实现安全运输。

如果腔室要进行回火或内部热源导致腔室盖过热，必须提供 腔室冷却系统。这可通过焊接冷却剖面或大面积垫板冷却 （图 3.18）或甚至作为双层容器来实现。

图 3.18: 具有垫板冷却的空间模拟室

通常情况下，根据实验或过程，在用户和设计师之间的交流 中设计腔室。单独定制腔室的另一选择是标准的真空室。这 些是预配置的基础结构，可通过自由可选的端口予以补充。 与完全定制的真空室相比，它们更加快速、实惠。