3.5 电极和引线

真空系统具有很多单个部件，必须这些部件进行组装以形成 一个完整的单元。使用可拆卸的真空密封法兰连接，部件可 直接连接或通过真空部件，如管件或软管连接。有很多可用 的标准部件，其主要由不锈钢制成，但也有铝制成的。真空 交叉连接点可由管件制成，如弯头、三通或十字接头件，适 配元件提供由真空法兰到管线或 VCR 连接的过渡，变径管或 转接件使改变公称通径或法兰系统成为可能。

如果安装空间有限，应安装尽可能少的法兰连接；如果使用 标准部件无法实现所需的过渡和连接，则使用定制部件。从 最简单的长双头螺纹短节，直至高度复杂极其特殊的解决方 案。

3.5.1 软管和挠性连接器

柔性连接最简单的形式是塑料软管。较大的公称通径通过镶 嵌的金属螺线增强，防止收缩。两端套在软管接头上并用喉 箍固定。由于真空中的塑料出气，此类软管应仅用于低、中 真空应用。对于压力大于 1 · 10^-4 hPa 的，金属软管是必要 的。它们以同心轴的形式从薄壁管冷成形，并被焊接到法兰 连接上，以对它们进行严实密封。退火的波纹软管在变形后 通过退火消除应力，因此具有较低的恢复力矩。然而，变形 导致进一步的冷加工，并根据变形的程度，它再次省略了应 力消除退火。薄壁波纹软管是非常灵活的，容易变形。

波纹软管在真空下收缩。因此，柔性连接器可以用作膨胀 节。根据轴向压缩量和液压横截面，产生轴向力，并被传递 到法兰连接上。大的公称通径产生巨大的张力，这在设计系 统时必须予以考虑。波纹软管主要用于连接一个空间中的两 个法兰，而弹簧波纹管用于轴向补偿或振动吸收。其外形非 常灵活，因为其以 Ω 波的形式压缩。

薄膜波纹管是由焊接在一起的单个薄片制成。在短安装长度 上，可实现长的轴向行程和大的弯曲角度。由于薄片的刚 性，只有通过相对多的膜对形成 S 型轮廓，横向偏移才有可 能。

3.5.2 多重视窗

视镜主要用于观察真空室的内部，包括过程。因此，一般使 用合适厚度的硼硅酸盐玻璃，通过弹性体密封件安装进观察 窗法兰（ISO-KF、ISO-K 和 ISO-F ）中。对于UHV 应用和 高温，玻璃金属化并与焊唇焊接（熔凝石英或蓝宝石玻璃） 或熔化（Kodial 玻璃）以补偿热膨胀。它们被焊接和严实密 封到观察窗法兰的焊唇上。为使应力最小化，CF 观察窗应仅 装有退火铜密封件。此外，加热和冷却必须平稳，不应太 快。

如果视窗也用作电磁波的传输，其传输范围和光学质量必须 予以考虑。一英寸和两英寸带有FKM垫片的视镜玻璃架，允 许在真空法兰中安装光学眼镜。视窗挡板能防止或减少对视 窗的污染，例如在涂层过程中。

3.5.3 电气馈穿件

设计电极引线的一个主要因素是要保证所要求的电流容量和 电压，以及必须满足真空气密性和耐温性的要求。具有有机 绝缘材料的引线只能用于较低电压。树脂浇注引线被普遍用 于中等电流负载和中等温度下。关于绝缘电阻，具有玻璃-金 属熔合的引入电极适用于高电压，弱电电级适用于电子设 备。

具有陶瓷绝缘的电极比玻璃提供更大的机械稳定性和耐温 性。此外，陶瓷（如氧化铝）可以绝缘的方式生产，适合于 高电压。这就是陶瓷电极在高电压和高性能方面优于玻璃电 极的原因。只有在最严格的电学、热学和真空技术要求下， 才应考虑刚性金属-陶瓷连接。

通常必须考虑，较高温度降低电绝缘效果，也降低了导体的 载流容量。除非另有说明，否则电气数据是指室温。而且， 最大工作电压适用于压力小 1 · 10^-4 hPa 的真空。在较高压 力下，具有较高电压差的导体之间的小间隙可导致气体放电 和火花放电。压力范围在 1 · 10^-3 hPa时，附近时，高电压差导 体之间必须提供合适的间隙。或者，用浇注树脂的灌封或由 玻璃或陶瓷管制成的护罩在这方面可以起到作用。

电气穿壁插头可作为电极引线使用，因为多个电极具有一个 插头或一个电极具有同轴连接器。有专门用于高电压或电 流、或在狭窄空间安装多个传送通道的电传输件。

3.5.4 其他馈穿件

热电偶引线热电偶引线传输低热电电压并且必须适合于所使 用的热电 偶。热电偶导线对的材料必须与热电偶的材料完全 相同或至少是兼容的，以便实现对热电电压的中性传输。弹 性体密封的馈穿件也可用于绝缘热电偶并及使用O 型圈对真 空密封套进行密封的场合。

用于液体的引线件用于液体的引线件是具有焊接开口通管的 法兰，或 Swagelok®或 VCR 配件管。双壁层套管可用于携 带传输冷热流体，其中载流管与法兰是绝热的。

绝缘子 提供部分电流隔离。严实密封和焊接至法兰连接的陶 瓷可根据绝缘距离的长度分隔高 kV 范围的大电位差。

管用两个连续排列的弹性体 O 型圈玻璃和金属管真空密封夹 紧。