實際真空系統中，存在著從氣源流向泵的氣流，這些氣源有的是經過漏孔注入的氣流，也有的是由于各種出氣效應造成的氣流。不僅各種真空泵可以抽除氣體，而且真空規和清潔表面也有吸附氣體作用。因此，實際的真空系統中氣流分布通常是不均勻的。流經管狀導管的氣體會被管子聚束，導致流入容器的氣流分布更不均勻。真空系統中稀薄氣流非均勻分布的影響，已成為近年來詳加研究的課題，而這些研究結果則又促進了測量氣體壓力技術的發展。

一般情況下，在我們討論壓力測量時，無形中已假定了兩個條件：

①在一包殼中，單位立體角的氣流密度與方向和位置無關，在給定空間的一點只存在一個壓力，此壓力與在此點的壓力規的方位無關。即氣流各向同性昀假設。

②系統所有部分是處在同一溫度下，被引用的氣體壓力指的是此溫度下的壓力，即等溫假設。

事實上，這兩個條件在許多實際系統中是不滿足的，舉兩個典型例子加以說明：

①如容器中的氣流沿同一方向流向一個粘著系數為1的表面，那么當規管的開口對著此表面時，則讀數為0，而規管開口對著氣流時讀數則z*大。這例子說明氣流方向對測量的影響。

②一封閉的電離規，其中充有靜壓為Pi(Ti為300K)的氮氣，若將其浸入液氮中(T2為77K)，則其中壓力P2為 P2/P1=T2/Tl=0.257

雖然壓力降低了約3/4，但因氣體密度沒變，所以電離規的指示不變。這例子說明溫度對測量壓斬的影響。
 

 

圖11-79

在超高真空系統中，定向流動和不等溫狀態往往同時存在，可見研究非均勻環境下的壓力測量問題是實踐中提出的一個十分重要的理論問題。研究非均勻氣流測量問題，導致碰撞壓力轉換器 孔規的發展(圖11-79)。這是一種由兩個小室構成的、具有小孔入口的管規。個室是球形的，它的作用是使經過小孔注入的定向分子束氣流變成隨機狀態，然后由與此室相連的、具有擋板的管狀電離規所測量，此規的壓力讀數可用來監測定向分子流量。規中的分子密度n(其相應的壓力為p-nkT)和規孔面對著氣流方向時所進入的分子入射率n之間的關系如下
 

式中 k-玻耳茲曼常數;T-熱力學溫度。

采用裝在移動臂上的壓力轉換器規的實驗不但證明了通過薄孔和短管的氣流花樣是與理論相符的，同時還可研究球形容器中分子流分布。

在航天科學的空間環境模擬容器中模擬外層空間的分子沉條件時，從容器中心的試件上發出的分子在被容器壁捕集之前，要經碰撞多次才返回到試件上。返回次數N為

模擬的理想目標是使N→0(分子沉)，這就要求口→1。為了用電離規監測模擬分子沉的效果，將管規放在容器中心，測量從壁上返回的分子流，用所謂“有效壓力”來表征分子沉模擬的效果。

在分子流情況下，兩容器間被一理想小孔分開，通過小孔沒有有效的氣流流動口如兩容器處在不同的溫度下( Ti、T2)，則兩處相應壓力為Pi和P2
 

 

在Ti>T2時，b＜1，這一結果說明導管聚束作用所產生的影響，導致偏離了熱流逸定律。

對非均勻環境中壓力測量的研究將使我們更真實地去反映客觀事物的狀態，具有重大的理論和實踐意義。在這方面很多問題還有待深入研究。