真空腔體是保持內部為真空狀態的容器，真空腔體的制作要考慮容積、材質和形狀。不銹鋼是目前超高真空系統的主要結構材料。具有優良的抗腐蝕性、放氣率低、無磁性、焊接性好、導電率和導熱率低、能夠在-270—900℃工作等優點，在高真空和超高真空系統中，應用廣泛。
近年來，為了降低真空腔體的制作成本，采用鑄造鋁合金來制作腔體也逐漸普及。另外，采用鈦合金來制作特殊用途真空腔體的例子也不少。
為了減小腔體內壁的表面積，通常用噴砂或電解拋光的方式來獲得平坦的表面。超高真空系統的腔體，更多的是利用電解拋光來進行表面處理。
焊接是真空腔體制作中重要的環節之一。為避免大氣中熔化的金屬和氧氣發生化學反應從而影響焊接質量，通常采用氬弧焊來完成焊接。氬弧焊是指在焊接過程中向鎢電極周圍噴射保護氣體氬氣，以防止熔化后的高溫金屬發生氧化反應。超高真空腔體的氬弧焊接，原則上必須采用內焊，即焊接面是在真空一側，以免發生虛漏。
真空腔體的內壁表面吸附大量的氣體分子或其他有機物，成為影響真空度的放氣源。為實現超高真空，要對腔體進行150—250℃的高溫烘烤，以促使材料表面和內部的氣體盡快放出。烘烤方式有在腔體外壁纏繞加熱帶、在腔體外壁固定鎧裝加熱絲或直接將腔體置于烘烤帳篷中。比較經濟簡單的烘烤方法是使用加熱帶，加熱帶的外面再用鋁箔包裹，防止熱量散失的同時也可使腔體均勻受熱。
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