限制磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)測(cè)量上下限的因素
氣體分子平均自由程限制了磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)測(cè)量上限的擴(kuò)展。當(dāng) p>1Pa時(shí),氣體分子平均自由程小于轉(zhuǎn)子特征尺寸,破壞了公式(3-6)成立所需的假定條件,限制了該真空計(jì)的測(cè)量上限。但是,實(shí)驗(yàn)表明,在壓力p一直增加到1×104Pa時(shí),該計(jì)仍可使用。由于壓力不同,為了維持轉(zhuǎn)子固定的轉(zhuǎn)速,驅(qū)動(dòng)功率也不同,于是,可按預(yù)先繪制的壓力與驅(qū)動(dòng)功率關(guān)系曲線來(lái)測(cè)量壓力。所以,在1~1×104Pa的高壓力范圍,磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)不再是標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)。
科略里斯(Coriolis)效應(yīng)、渦流和弛豫效應(yīng)等產(chǎn)生的剩余阻尼矩限制了磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計(jì)測(cè)量下限的擴(kuò)展?坡岳锼剐(yīng)指的是地球自轉(zhuǎn)引起的阻尼作用。高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子形似陀螺,其轉(zhuǎn)軸方向傾向于在空間固定。地球轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)使轉(zhuǎn)子軸圍繞垂直方向運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩。
因此,轉(zhuǎn)子內(nèi)感生渦流將引起轉(zhuǎn)速衰減。如果外界雜散磁場(chǎng)及地磁場(chǎng)等產(chǎn)生了垂直于轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的磁場(chǎng)分量也會(huì)產(chǎn)生摩擦矩,不過(guò),這些可以通過(guò)補(bǔ)償消除。如果存在有垂直于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)分量,則產(chǎn)生渦流損耗而引起附加阻尼。此外,在某些轉(zhuǎn)速下,轉(zhuǎn)子內(nèi)的弛豫現(xiàn)象也會(huì)引起能量損耗,加快轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速衰減。隨著壓力進(jìn)一步下降,機(jī)械振動(dòng)、溫度變化、室壁充電和光照效應(yīng)等都會(huì)引起剩余阻尼力矩,限制了其測(cè)量下限的擴(kuò)展。