蒸氣流擴散泵的結構及工作原理
發布時間：2016年04月20日 09:53 閱讀：5320
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澤德
一般的機械泵極限真空只能抽到5×10-4乇左右，為了獲得更高的真空度，通常在被抽容器和機械泵之間串接一個蒸氣流擴散泵。
蒸氣流擴散泵屬于利用高速運動的蒸氣流來帶走氣體的蒸氣流泵，是獲得10-3~10-7乇高真空的重要工具。經過幾十年的發展，蒸氣流擴散泵的結構性能已較完善，當它配用適當的冷凝擋板和液氮冷阱，并進行烘烤除氣，也熊獲得10-9乇的超高真空。和機械真空泵一樣，擴散泵也是電光源工業中不可缺少的設備之一。
蒸氣流擴散泵的主要優點是：抽氣能力大；抽速范圍寬(目前生產的擴散泵抽速從每秒幾升到十萬多升)，對各種氣體無選擇性，包括惰性氣體在內都有相同的抽速；結構簡單，沒有機械運動部分，操作維護都很方便。
蒸氣流擴散泵的主要結構部件有泵體、冷卻水套(或冷卻帽)、噴嘴，蒸氣流導管和加熱器等。
蒸氣流擴散泵是利用高速蒸氣流的作用，存被抽容器和擴散泵之間建立起被抽氣體的分壓強差，這樣被抽氣體分子便不斷擴散到高速定向蒸氣流中，再被壓縮到前級空間，最后為前級泵所抽走。
蒸氣流擴散泵必須在一定的前置真空下才能工作，當前級泵(一般為機械泵)使擴散泵達到預真空后，即可用電爐將泵內工作液加熱到沸騰，它產生的大量蒸氣通過泵芯導流管分送到各級噴嘴，蒸氣在噴嘴帽處改變方向，從噴口噴出后，即形成速度很高的定向密集的蒸氣流。原來體積較大、壓強較低的氣體，好象被蒸氣流逐級向下推送，經過幾級蒸氣流的壓縮后，到達前級空間時，已成為體積較小，壓強較高的氣體，隨即被前級機械泵抽走。而從噴嘴噴出的蒸氣流碰現水冷泵壁上，被冷凝成液體流圓到分餾鍋內，再受熱變成蒸氣。如此反復循環，逐漸在噴嘴的上端和附近形成了一個低壓強區域，被抽容器內的壓強便不斷降低。
高速的蒸氣流對前級真空室里的高壓強氣體來說，如同一道屏障，阻止它返回高真空端。一般擴散泵高真空端壓強可低到10-8乇左右，而前級壓強可高到10-1乇。
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