壓力是Q = SP基本真空關系的重要組成部分，但它在實踐和應用中意味著更多。

    壓力是構成控制所有真空系統行為的基本關系的三個主要量之一。該關系用公式Q（氣體負荷）= S（泵送速度）×P（壓力）表示。在許多情況下，實現一定的壓力被視為真空技術的主要目的。在這些條件下，配方中的P可以僅僅成為真空從業者心中的數字。然而，有許多方法可以看待壓力的概念，你如何看待它將取決于你想要做什么。

    壓力定義為每單位面積的力。

    在這種情況下，通過氣體分子與其沖擊能量傳遞的表面的沖擊來施加力。影響越大，力越大，壓力越大。由于所有分子在任何給定溫度下都具有相同的能量，因此氣體的含義無關緊要。對于任何純凈的氣體或氣體混合物，例如空氣，都是如此。較輕的分子，例如氦（He）將比諸如氬（Ar）的較重氣體移動得更快，并且在撞擊時的能量傳遞將是相同的。當托里切利在1644年發現空氣壓力將支撐封閉端管中的一列汞（Hg）時，氣壓所施加的力的概念打開了真空技術的大門。今天，標準大氣被定義為汞柱通過Hg壓力計測量的760毫米（760托）。

    真空技術的一個重要部分取決于使用力的概念。真空室的設計者必須考慮到這一點。當氣體分子從容器中泵出時，與容器內部的分子碰撞將更少，而容器外的空氣仍將提供更高且固定的碰撞次數。這種差異導致壓差，該壓差也是容器壁上的力差。

    這可以解釋偶爾聽到的咕嚕聲和呻吟聲，砰砰聲和砰砰聲，或者當真空室被疏散時，油可以發出大的平坦區域的聲音。這種效果最初是由von Guericke于1650年證明的，當時他將兩個半球連接在一起，并在所得到的球體中抽出一些空氣。兩隊馬匹無法將它們分開，但是當球體空氣釋放時它們就會分崩離析。隨著越來越多的分子從容器中移除，壓力和力差異增加。這一直持續到容器內的壓力降低到幾托。在較低壓力下，差動力太小而不具有任何實際效果或關注。

    壓差施加的物理力可以具有大量的實際應用。用于傳輸材料，真空吸盤或壓緊裝置的氣動管，甚至是古老的吸盤都是最好的例子。實際上，第一輛美國地鐵在紐約使用這種技術在1870年將汽車移動到一個區塊。這些力也可用于操作真空/壓力表。當腔室被抽空時，減小的壓力將在薄壁隔膜或封閉端波登管上施加較小的力差，這將導致與腔室和環境大氣之間的壓差成比例的運動。該運動可以通過機械連桿耦合到表盤，以產生腔室內壓力的讀數。

    通常，這些儀表僅響應幾托的壓力，因為壓力差將在這些壓力以下產生很小的力差，但是有一些這種類型的壓力表達到較低的壓力。使用細微傳感技術測量微小差異的電容壓力表是一個值得注意的例子。

   圖：氣體影響/表面積

    機械儀表的使用導致了一種可能令人困惑的情況，這種情況常常困擾著規范和參考文獻的交流。我們有絕對的壓力和表壓來應對。絕對壓力使用完美的真空為零，而表壓使用大氣壓力為零。這意味著通常以英制單位校準的機械壓力表可能具有從零到30英寸真空的表盤讀數。他們在這里的含義對于許多真空從業者來說是相當混亂的，除非它通常在精神上轉化為絕對壓力等價物。例如，29.5英寸真空的儀表讀數實際上是絕對壓力的11托。

    表壓的使用通常局限于某些特定應用領域，但仍然存在一些混淆。例如，真空從業者可能對隔膜泵感興趣，隔膜泵只能產生幾托的真空水平，然后找到制造商的規格，以真空英寸為單位。實際上，這些制造商中的許多制造商傾向于將低于幾托的任何東西稱為“深度真空”，這顯然不是在較低壓力下操作的從業者深刻理解的術語。

    在低于幾托的壓力下操作的真空從業者將傾向于以對數意義上的絕對壓力來考慮，使用torr，millibar（mbar）或Pascal（Pa）的單位。Pascal擴大了Torricelli的工作，以證明Hg柱隨高度而變化，為此，他應該得到自己的單位。所有這三個單元系統的數量都在減少，這意味著當腔室被抽空時，腔室內的分子數量會減少。

   圖：室強外力

    雖然壓力低至幾托的機械考慮不需要考慮實際的氣體種類，但對于許多需要在回填之前將腔室抽空到足夠低的壓力以去除大氣氣體的應用來說，情況并非如此。室內有特定氣體到一些較高的壓力。在這些情況下，實際的氣體或氣體混合物是極其重要的。

    然而，另一方面，僅需要抽氣的過程傾向于忽略在大多數機械壓力表降至最低的幾個托平面以上的壓力下的氣體組成。這里引入了一個值得歡迎的變化，即引入了具有對流增強功能的導熱系數儀，可以從大氣壓或略高于幾毫的讀數一直讀數。這允許在整個抽空和處理循環中使用相同的對數單位。盡管我們一直在考慮總壓力，但實際氣體組成的差異仍在發揮作用。

    對于真空從業者，總壓力是構成真空環境的各種氣體的分壓之和。試圖僅在總壓力下工作會導致一些問題。一個很好的例子是使用導熱壓力表，其中使用或遇到的各種氣體可能具有廣泛不同的熱導率。如果您嘗試使用在氮氣（N 2）中用Ar 校準的壓力表將腔室回填到大氣壓力，則壓力表讀數會很低，以至于在達到大氣壓力讀數之前，您可能會超壓腔室。這可能導致非常危險且昂貴的拆卸真空系統的方法。也許更重要的是，腔室內的分壓會對過程產生重要影響。

    以氮氣當量校準的總壓力表可具有差異很大的殘余氣體分壓，同時仍表示相同的總壓力。由于水蒸氣通常是壓力低于10 -3托的腔室中的主要氣體種類，因此許多工藝規范在工藝開始之前需要特定的總壓力讀數，但這通常會假設水蒸氣始終是主要成分。小的空氣泄漏可以改變這種構成，但是在熱陰極或冷陰極離子計上讀取的總壓力可能顯示相同的讀數。這可以殺死一個進程。

    由于每種氣體對離子計具有不同的靈敏度，因此總壓力測量總是會產生誤導。殘余氣體分析儀（RGA）可以解決這個問題。它們測量并顯示位于其特定壓力范圍內的所有殘余氣體的分壓。通常，1至50原子質量單位（AMU）的范圍是足夠的，除非預期有重烴污染。使用RGA不會避免真空或工藝問題，但在發生工藝問題之前，它肯定會有助于將它們關閉。

    就分子影響所施加的力而言，壓力的概念變化實際上考慮了影響的影響。例如，生長的活性金屬薄膜將與每單位時間的沖擊次數成比例地與沖擊的活性氣體分子反應，這與壓力成比例。您使用的實際單位并不重要，只要它們一致。Torr可以說是美國最常用的，但mbar通常用于歐洲，而Pa在日本很常見。

    對于粗糙的工作，可以交替使用torr和mbar，但是對于精細的工作，你只需將mbar乘以0.75得到torr并將torr乘以1.33得到mbar。Pa有點棘手，這可能解釋了在許多情況下它的使用阻力，即使是最常見的真空書之一，John O'Hanlon的真空技術用戶指南。在整個文本中使用Pa。雖然轉換并不是那么困難; 將torr乘以1.33或mbar乘以10 2得到Pa。

    壓力的概念在真空技術中具有明顯的重要性，但始終需要考慮該術語對您的工藝或應用的真正含義?？偸切枰斡浛倝毫途植繅毫χg的差異，這對于真空從業者之間的交叉溝通尤為重要。保持一致的單位同樣重要。并且，永遠記住，真正經驗豐富的真空民眾總是用“ten'a'minus”來指代特定的指數數字。