擴(kuò)散泵是一種次級(jí)泵，它需要機(jī)械泵作為前級(jí)泵，是目前獲得高真空的最廣泛、最主要的工具之一。高真空擴(kuò)散泵主要結(jié)構(gòu)有泵體、冷卻帽、噴嘴、蒸氣導(dǎo)流管、加熱器和冷卻器等。
擴(kuò)散泵中的油在真空中加熱到沸騰溫度(約200℃)產(chǎn)生大量的油蒸氣，油蒸氣經(jīng)導(dǎo)流管由各級(jí)噴嘴定向高速噴出。由于擴(kuò)散泵進(jìn)氣口附近被抽氣體的分壓強(qiáng)高于蒸氣流中該氣體的分壓強(qiáng)。這樣，被抽氣體分子沿著蒸氣流方向高速運(yùn)動(dòng)，氣體分子碰到泵壁又反射回來(lái)，再受到蒸氣流碰撞而重新沿蒸氣流方向流向泵壁。經(jīng)過(guò)幾次碰撞后，氣體分子被壓縮到低真空端，再由下幾級(jí)噴嘴噴出的蒸氣進(jìn)行多級(jí)壓縮，最后由前級(jí)泵抽走，而油蒸氣在冷卻的泵壁上被冷凝后又返回到下層重新被加熱，如此循環(huán)工作達(dá)到抽氣目的。
通常擴(kuò)散泵的性能是以極限真空、最大反壓強(qiáng)、抽氣速率以及設(shè)置冷阱或低溫?fù)醢宥ā?/div>
1．極限真空
如果對(duì)一般油擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，如減少油蒸氣的返流，加分餾裝置，合理分配加熱功率，改進(jìn)噴嘴角度設(shè)計(jì)，加以擋油帽、障板或冷阱、吸附阱等，就能使擴(kuò)散泵性能大大改善，極限真空可達(dá)到更低的壓強(qiáng)。
2．最大反壓強(qiáng)
最大反壓強(qiáng)是指擴(kuò)散泵所允許的前置壓強(qiáng)最大值。如果前級(jí)泵所產(chǎn)生的壓強(qiáng)高于最大反壓強(qiáng)，則擴(kuò)散泵就不能正常工作。
3．抽氣速率
擴(kuò)散泵的抽速可根據(jù)氣體分子運(yùn)動(dòng)理論來(lái)推算出來(lái)，故稱為理論抽速。
但實(shí)際上理論抽速是很難達(dá)到的，其原因除工作蒸氣流速受到限制以外，還因?yàn)槌闅鈾C(jī)的進(jìn)氣套管與進(jìn)氣口具有流阻，同時(shí)氣體分子并不是全部都能很好地?cái)U(kuò)散人蒸氣流中。部分氣體分子與蒸氣分子相碰撞時(shí)，可能反射回去，甚至未能被蒸氣流捕集。
4．設(shè)置冷阱及低溫?fù)醢宓脑?/div>
由于擴(kuò)散泵噴嘴噴出來(lái)的油蒸氣分子，大部分由泵壁冷凝，這是因?yàn)楸帽谕庠O(shè)置冷卻水套或冷卻管道的緣故。但是有少部分蒸氣分子被泵壁反射，散射會(huì)返回被抽空間，這種現(xiàn)象在低溫實(shí)驗(yàn)室中要特別注意。如在擴(kuò)散泵和被抽容器之間加上冷阱或低溫?fù)醢澹@樣就能使返回的蒸氣被冷壁冷凝下來(lái)，截止了油蒸氣的返流。
影響油擴(kuò)散泵性能的因素如下。
(1)擴(kuò)散泵的返流。
(2)氣體分子的反擴(kuò)散。
(3)擴(kuò)散泵油的裂化分解。一般擴(kuò)散泵對(duì)其工作油的要求是飽和蒸氣壓要低，受熱穩(wěn)定性好，不易被氧化，分子量大的高沸點(diǎn)的液體，如硅油是擴(kuò)散泵中比較理想的工作油。
(4)泵清洗不干凈，污染物質(zhì)留在泵內(nèi)并重復(fù)循環(huán)，影響其真空度。
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