在真空系统中,气体流动状态的理解和判别对于分子泵的设计、选型和性能优化具有决定性意义。与常压下的流体力学不同,真空环境中的气体流动展现出独特的特性,这些特性直接影响着分子泵的工作效率和使用范围。本节将系统阐述真空环境下气体流动的基本分类、特征及其数学描述,为深入理解分子泵的工作原理奠定基础。
2.3.1 流动状态分类的物理基础
真空中的气体流动状态主要取决于气体分子的平均自由程与流动通道特征尺寸的相对关系。这一基本关系可以用克努森数(Knudsen number)来定量描述:
Kn=λDK_n = \frac{\lambda}{D}K