真空系统中的污染物质在一定条件下会在真空中释放,经扩散,吸附、沉降到真空室、光学元件等表面,导致系统污染、元件性能下降和其他一些负面影响,并致使整个真空系统中不同位置的污染程度不同。为保护关键元件不受污染,需要研究真空系统运行过程中污染物在空间中的分布情况。本课题研究对需要洁净真空环境的研究和应用具有重要价值。论文首先进行模拟研究。根据真空中污染物扩散沉降运动的理论基础,建立静态真空和动态真空下的自由分子流的数学模型,分别进行模拟。对静态真空条件下不同污染源饱和蒸汽压、污染源形状及污染源位置进行模拟。结果表明,污染源位置的影响最大,越靠近污染源的污染物最多；污染源形状对污染物扩散分布有一定影响;污染源饱和蒸汽压对空间相对分布没有太大影响；高真空下的分子态气体污染物重力引起的沉降作用对污染物扩散分布的影响较小。对动态真空条件下不同真空泵抽速、污染源位置及抽气口位置进行模拟。结果表明,污染源位置的影响很大,空间中越靠近污染源的位置污染物越多；真空泵抽速对污染物分布有影响,抽速越大,抽气口附近的污染物分子减小越多：抽气口位置对污染物分布有影响,距离真空泵抽气口最近的位置受抽气影响最大,其分子数密度下降最多。实验研究在动态真空环境下进行。结果表明,污染源位置起主要作用,越靠近污染源的位置污染物越多；真空泵抽速和抽气口位置也对污染物分布有较大的影响。实验研究结果与模拟研究结果有较好的一致性。本论文建立了一种对真空系统中污染物扩散分布的有效分析方法,令真空舱中抽象的污染物分布情况可视化,更直观地体现空间不同位置的污染物浓度,对洁净真空下污染物分布研究具有指导意义,为污染物控制的实际应用提供了研究方向。