2. 真空系统基础与泄漏语言
真空检漏的所有判断，最终都要落到几个基础量上：腔体处在什么真空区间、气体从哪里来、气体排得出去多少、漏孔每秒放进多少气体、这个漏率是否超过允许值。如果这些概念混在一起，现场就会出现“真空度上不去就是漏”的误判。实际上，真空度上不去可能是漏，也可能是材料放气、表面吸附水汽、泵抽速不足或流导太小。本节先把这套“泄漏语言”建立起来，后续的氦质谱检漏、压升法和保压法才有统一的判据。
一、真空度分区：先确定工作区间
工程上通常按压力数量级把真空分为几个区间，不同区间的残余气体成分、主导流动状态和检漏方法差别很大。下表给出常用划分与典型特征（数值为工程常用近似范围，用于教学示例）。
| 区间 | 压力范围（Pa） | 主导气体/流动 | 典型检漏手段 |
|---|---|---|---|
| 粗真空 | 105～102 | 空气，黏滞流 | 保压、压降、皂泡 |
| 低真空 | 102～10-1 | 空气/水汽，黏滞—过渡流 | 压升法、差压法 |
| 高真空 | 10-1～10-5 | 水汽、H₂，分子流 | 氦质谱喷吹/吸枪 |
| 超高真空 | 10-5～10-9 | H₂、CO，分子流 | 氦质谱真空法、残余气体分析 |
分区决定了“漏”的表现形式。粗真空下漏孔常表现为明显的压升；高真空下同样的漏孔可能被放气掩盖，必须用示踪气体才能分辨。因此检漏前先明确目标工作压力，才能选对方法和判据。
二、气体负荷与流导：真空度由两者共同决定
腔体压力 p 由总气体负荷 Q 与有效抽速 S 的比值决定：p = Q / S。Q 的单位是 Pa·L/s，S 的单位是 L/s。总气体负荷包括三部分：真实漏孔引入的漏气 Q_L、材料表面和内部释放的放气 Q_out、以及渗透通过壁材的 Q_p。三者叠加，就是泵需要抽走的总量。
有效抽速并不等于泵的标称抽速，中间要经过管路流导 C。分子流下管路流导与直径三次方成正比、与长度成反比，因此一根细长管路会把泵的抽速“卡”住。串联关系为 1/S_eff = 1/S_p + 1/C。当 C 远小于 S_p 时，S_eff ≈ C，此时再换更大的泵也几乎无效——这正是很多现场“泵够大却抽不动”的原因。
三、漏率单位与量级感
漏率 Q_L 表示单位时间内通过漏孔的气体量，常用单位有 Pa·L/s、mbar·L/s、atm·cm³/s。换算关系：1 atm·cm³/s ≈ 0.1 Pa·L/s ≈ 1 mbar·L/s。工程上要建立量级感：
- 10-1 Pa·L/s 级：明显漏，粗真空下即可察觉；
- 10-4～10-5 Pa·L/s：高真空系统常见可接受上限附近；
- 10-8～10-10 Pa·L/s：超高真空或密封器件要求；
- 10-12 Pa·L/s 以下：氦质谱本底量级，通常视为不漏。
注意漏率与压力有关：同一漏孔在黏滞流下漏率随入口压力变化，在分子流下趋于稳定。因此报漏率时必须注明测试条件（示踪气体、入口压力、上下游压力）。
四、虚漏与实漏：现象相同，机理不同
实漏是壁材或焊缝存在贯穿通道，气体从外部持续进入；虚漏不是通道，而是内部气体源，包括：材料放气、表面吸附水汽脱附、盲孔和螺纹缝隙中滞留气体缓慢释放、以及内部虚拟泄漏（如双层壁夹层）。两者在压升曲线上表现相似，但处理方式完全不同。
区分方法：用示踪气体（如氦）喷吹可疑部位。实漏在喷吹瞬间信号立即上升并随喷吹位置变化；虚漏对喷吹不敏感，信号呈缓慢漂移。另一个判据是压升曲线形状：实漏压升近似线性，虚漏压升随时间逐渐变缓（趋于饱和）。
五、允许漏率判据：把“不漏”变成可判定
允许漏率不是凭经验拍出来的，而是由目标压力、有效抽速和放气水平反推。工程上常用简化判据：允许漏率 Q_allow 取总气体负荷的约 10%，即漏气不应成为主导气体负荷。若目标压力 p_target、有效抽速 S_eff 已知，则总负荷 Q_total = p_target × S_eff，Q_allow ≈ 0.1 × Q_total。
教学示例：某腔体目标压力 1×10-4 Pa，有效抽速 200 L/s，则 Q_total = 1×10-4 × 200 = 2×10-2 Pa·L/s，Q_allow ≈ 2×10-3 Pa·L/s。若氦质谱实测漏率 5×10-4 Pa·L/s，则合格；若实测 3×10-3 Pa·L/s，则超标，需要定位返修。注意该示例为教学假设，实际项目应结合放气实测和泵抽速曲线修正。
把以上量串起来，检漏的逻辑就清晰了：先由目标压力确定真空区间，再由 Q = p × S_eff 估算总负荷，按 10% 原则得到允许漏率；实测时用示踪气体区分实漏与虚漏，用压升曲线形状辅助判断；最后把实测漏率与允许漏率比较，决定合格或返修。这套语言统一之后，后续的氦质谱检漏、压升法和保压法才能在同一判据下互相印证。