蒸氣流擴散泵的結(jié)構(gòu)及工作原理
發(fā)布時間:2016年04月20日 09:53 閱讀:4790
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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(jīng)過幾十年的發(fā)展,蒸氣流擴散泵的結(jié)構(gòu)性能已較完善,當(dāng)它配用適當(dāng)?shù)睦淠龘醢搴鸵旱溱澹⑦M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(yè)中不可缺少的設(shè)備之一。
蒸氣流擴散泵的主要優(yōu)點是:抽氣能力大;抽速范圍寬(目前生產(chǎn)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(nèi)都有相同的抽速;結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)部件有泵體、冷卻水套(或冷卻帽)、噴嘴,蒸氣流導(dǎo)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(dāng)前級泵(一般為機械泵)使擴散泵達到預(yù)真空后,即可用電爐將泵內(nèi)工作液加熱到沸騰,它產(chǎn)生的大量蒸氣通過泵芯導(dǎo)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(jīng)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(xiàn)水冷泵壁上,被冷凝成液體流圓到分餾鍋內(nèi),再受熱變成蒸氣。如此反復(fù)循環(huán),逐漸在噴嘴的上端和附近形成了一個低壓強區(qū)域,被抽容器內(nèi)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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