限制磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計測量上下限的因素
氣體分子平均自由程限制了磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計測量上限的擴展。當 p>1Pa時,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,限制了該真空計的測量上限。但是,實驗表明,在壓力p一直增加到1×104Pa時,該計仍可使用。由于壓力不同,為了維持轉(zhuǎn)子固定的轉(zhuǎn)速,驅(qū)動功率也不同,于是,可按預(yù)先繪制的壓力與驅(qū)動功率關(guān)系曲線來測量壓力。所以,在1~1×104Pa的高壓力范圍,磁懸浮轉(zhuǎn)子真空計不再是標準真空計。
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)子真空計測量下限的擴展?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)動產(chǎn)生一個使轉(zhuǎn)子軸圍繞垂直方向運動的轉(zhuǎn)矩。
因此,轉(zhuǎn)子內(nèi)感生渦流將引起轉(zhuǎn)速衰減。如果外界雜散磁場及地磁場等產(chǎn)生了垂直于轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸的磁場分量也會產(chǎn)生摩擦矩,不過,這些可以通過補償消除。如果存在有垂直于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)磁場分量,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)象也會引起能量損耗,加快轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速衰減。隨著壓力進一步下降,機械振動、溫度變化、室壁充電和光照效應(yīng)等都會引起剩余阻尼力矩,限制了其測量下限的擴展。