將脈動真空中蒸汽對一段盲端管腔結構的 穿透步驟進行了分解。假定一個特定的滅菌程序 中，每一次脈動真空均可完整抽取艙內全部氣體的 90%，并且真空抽取與注入均在較短時間內完成。 管腔內部被蒸汽穿透的情況可分為以下步驟：

（1）在第一次進行脈動真空后，艙內各部位壓 強由100 kPa降至10 kPa，管腔內靠近開口前段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，使艙內壓強回復至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 10% 的位置。管內靠近開口前端 90% 空間被蒸汽占據。高溫蒸汽接觸到溫度相對 更低的管腔內壁發生凝結，產生溫度較高的液態水 停留在管腔內由蒸汽占據的區域。

（3）在進行了第二次脈動真空后（100 kPa 降至 10 kPa），靠近開口前段的占據管腔內空間90%的蒸 汽被全部抽除，盲端10%空間的空氣再次被拉伸至 管口占據全部空間。然而此時管腔前端內壁上仍 然有部分第一次蒸汽注入時凝結產生的高溫液態 水。由于此部分液態水的溫度高于當前極低壓強 下（10 kPa）對應的水的沸點（45°C），則液態水會迅 速汽化產生大量蒸汽分子，并與當前空間的空氣分 子混合。氣態蒸汽一旦產生，此部分壓強就會高于 外部壓強，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接收到向管外的拉力，被抽出管腔。

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

后續脈動真空過程在此蒸汽穿透機制下延續， 每次脈動真空后均可使管內空氣含量降為前次的 1/10。在此機制中最為關鍵的步驟是每次蒸汽進入 管腔內部后均在內壁上凝結出高溫液態水，高溫液 態水在下一次脈動真空中汽化產生的蒸汽分子起 到了重要的對管內殘存空氣的“推出”作用，內壁的 面積決定了凝結出的高溫水量，也即意味著下一次 脈動真空中汽化產生的蒸汽分子的數量，蒸汽分子 的數量決定了“推出”空氣的數量。因管腔容積與 管腔的內徑二次方成正比關系，當管腔內徑增加， 管腔在經過一次脈沖之后，腔體內殘留的空氣體積 就會增加為管腔內徑增量的平方；而管腔內表面積 與管腔內徑成正比，管腔每次脈動真空“推出”的空 氣與管腔的內表面積也成正比關系，當管腔內徑增 加，每次脈動真空后管腔排除空氣體積的能力與管 腔內徑的增量相同。綜合兩種變量考慮，當管腔內 徑增加，管腔經每次脈沖后，空氣殘留量為管腔內 徑增量的二次方、空氣排出量與管腔內徑的增量相 同，不難得出管腔的蒸汽穿透難度與管腔內徑成正 比。同理亦可分析管腔長度增加對管腔的蒸汽穿 透難度的影響。