將脈動(dòng)真空中蒸汽對(duì)一段盲端管腔結(jié)構(gòu)的 穿透步驟進(jìn)行了分解。假定一個(gè)特定的滅菌程序 中，每一次脈動(dòng)真空均可完整抽取艙內(nèi)全部氣體的 90%，并且真空抽取與注入均在較短時(shí)間內(nèi)完成。 管腔內(nèi)部被蒸汽穿透的情況可分為以下步驟：

（1）在第一次進(jìn)行脈動(dòng)真空后，艙內(nèi)各部位壓 強(qiáng)由100 kPa降至10 kPa，管腔內(nèi)靠近開口前段90% 空氣被抽出，剩余10%空氣被拉伸至開口。

（2）第一次注入蒸汽，使艙內(nèi)壓強(qiáng)回復(fù)至100 kPa。 管腔中在第一步拉伸至管口的 10% 空氣被壓縮回 管腔末端并占據(jù) 10% 的位置。管內(nèi)靠近開口前端 90% 空間被蒸汽占據(jù)。高溫蒸汽接觸到溫度相對(duì) 更低的管腔內(nèi)壁發(fā)生凝結(jié)，產(chǎn)生溫度較高的液態(tài)水 停留在管腔內(nèi)由蒸汽占據(jù)的區(qū)域。

（3）在進(jìn)行了第二次脈動(dòng)真空后（100 kPa 降至 10 kPa），靠近開口前段的占據(jù)管腔內(nèi)空間90%的蒸 汽被全部抽除，盲端10%空間的空氣再次被拉伸至 管口占據(jù)全部空間。然而此時(shí)管腔前端內(nèi)壁上仍 然有部分第一次蒸汽注入時(shí)凝結(jié)產(chǎn)生的高溫液態(tài) 水。由于此部分液態(tài)水的溫度高于當(dāng)前極低壓強(qiáng) 下（10 kPa）對(duì)應(yīng)的水的沸點(diǎn)（45°C），則液態(tài)水會(huì)迅 速汽化產(chǎn)生大量蒸汽分子，并與當(dāng)前空間的空氣分 子混合。氣態(tài)蒸汽一旦產(chǎn)生，此部分壓強(qiáng)就會(huì)高于 外部壓強(qiáng)，由于真空泵仍在不斷作用，此部分蒸汽 與空氣的混合氣體會(huì)接收到向管外的拉力，被抽出管腔。

（4）在理想情況下，管腔內(nèi)前端 90% 空間的空 氣可幾乎完全隨蒸汽分子排出，即第二次脈動(dòng)真空 后的近似真空狀態(tài)下，管腔前端90%的空間全部被 蒸汽占據(jù)。剩余占據(jù) 10% 空間的空氣實(shí)際含量只 有最初的 1%；第二次注入蒸汽時(shí)，艙內(nèi)壓強(qiáng)回復(fù)至 100 kPa。實(shí)際含量為最初1%的空氣被壓縮至管內(nèi) 末端1%的位置，剩余99%空間被蒸汽占據(jù)，并且再 次在此空間內(nèi)凝結(jié)出液態(tài)水。到此刻為止第二次 脈動(dòng)真空結(jié)束，管內(nèi)僅殘留1%的空氣。

后續(xù)脈動(dòng)真空過(guò)程在此蒸汽穿透機(jī)制下延續(xù)， 每次脈動(dòng)真空后均可使管內(nèi)空氣含量降為前次的 1/10。在此機(jī)制中最為關(guān)鍵的步驟是每次蒸汽進(jìn)入 管腔內(nèi)部后均在內(nèi)壁上凝結(jié)出高溫液態(tài)水，高溫液 態(tài)水在下一次脈動(dòng)真空中汽化產(chǎn)生的蒸汽分子起 到了重要的對(duì)管內(nèi)殘存空氣的“推出”作用，內(nèi)壁的 面積決定了凝結(jié)出的高溫水量，也即意味著下一次 脈動(dòng)真空中汽化產(chǎn)生的蒸汽分子的數(shù)量，蒸汽分子 的數(shù)量決定了“推出”空氣的數(shù)量。因管腔容積與 管腔的內(nèi)徑二次方成正比關(guān)系，當(dāng)管腔內(nèi)徑增加， 管腔在經(jīng)過(guò)一次脈沖之后，腔體內(nèi)殘留的空氣體積 就會(huì)增加為管腔內(nèi)徑增量的平方；而管腔內(nèi)表面積 與管腔內(nèi)徑成正比，管腔每次脈動(dòng)真空“推出”的空 氣與管腔的內(nèi)表面積也成正比關(guān)系，當(dāng)管腔內(nèi)徑增 加，每次脈動(dòng)真空后管腔排除空氣體積的能力與管 腔內(nèi)徑的增量相同。綜合兩種變量考慮，當(dāng)管腔內(nèi) 徑增加，管腔經(jīng)每次脈沖后，空氣殘留量為管腔內(nèi) 徑增量的二次方、空氣排出量與管腔內(nèi)徑的增量相 同，不難得出管腔的蒸汽穿透難度與管腔內(nèi)徑成正 比。同理亦可分析管腔長(zhǎng)度增加對(duì)管腔的蒸汽穿 透難度的影響。