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解説記事

全16回の連載。真空の基礎からコンダクタンス計算、排気系設計の実務演習まで、順に読み進められます。

第1回
真空技術の基礎
真空とは何か、圧力単位の換算、真空度の分類と用途を学びます
第2回
気体の流れの種類
粘性流、中間流、分子流の分類とクヌッセン数による判定方法
第3回
コンダクタンスとは
コンダクタンスとスループットの定義、直列・並列合成、オリフィスの計算例
第4回
各形状のコンダクタンス計算式
円管、環状管、矩形ダクトなどの計算式と適用条件の解説
第5回
実効排気速度と配管設計の基本
ポンプの排気速度が配管でどれだけ損なわれるかを定量的に理解する
第6回
計算例で学ぶコンダクタンス（実践編）
手計算とツールを使った具体的な計算ウォークスルー
第7回
ガス物性と温度の影響
分子量・粘性係数・平均自由行程がコンダクタンスに与える影響
第8回
環状管・矩形ダクトの設計ポイント
円管以外の断面形状を扱うときの考え方と落とし穴
第9回
真空ポンプの種類と選定
動作圧力範囲と排気原理から見るポンプの使い分け
第10回
到達圧力を決めるもの — リークとアウトガス
ガス負荷の考え方、アウトガスレート、Heリークテストの基礎
第11回
圧力計測の基礎 — 真空計の種類と使い分け
隔膜真空計・ピラニ・電離真空計の原理、測定範囲、ガス種依存性
第12回
アルマイト・多孔質材のアウトガス
見かけの面積では測れないガス放出源 — 陽極酸化皮膜、鋳物、樹脂、仮想リーク
第13回
設計演習：エッチング装置の排気系を通しで計算する
RIEエッチャーを題材に、バッフル板を含むコンダクタンス合成・実効排気速度・到達圧力・プロセス圧制御・粗引き時間を一貫して計算する
第14回
Chapman-Enskog理論によるガス粘性係数の計算
剛体球モデルの限界からLennard-Jonesポテンシャルと衝突積分まで、粘性係数を理論的に見積もる方法と計算手順
第15回
CAEによる真空シミュレーションの手法
連続体CFD・DSMC・テスト粒子モンテカルロ・回路網モデルの使い分けと、解析解によるベンチマークの実務
第16回
排気系の回路網モデル入門
電気回路アナロジーで排気系全体を解く。節点方程式・過渡解析・到達圧の計算例と、分子流直列合成の落とし穴