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分子泵的工作原理是怎樣的? |
發(fā)布時(shí)間:2020-04-26 瀏覽:4073 次 |
分子泵的抽氣機理與機械泵靠泵腔容積變化進(jìn)行抽氣的機理不同,利用了動(dòng)量傳遞原理,使分子定向流動(dòng)而被排出泵外,從而達到抽氣的目的。 分子泵在電機的帶動(dòng)下高速旋轉,采用變頻電源驅動(dòng)電機,目的是得到較高的轉速。 在分子流區域內,氣體分子與高速轉到的葉片表面碰撞,動(dòng)量傳遞給氣體分子,使部分氣體分子在剛體表面的運動(dòng)方向上,產(chǎn)生定向流動(dòng)而被排出泵外,從而達到抽氣的目的。通常把用高速運動(dòng)的剛體表面攜帶氣體分子,并使其按一定方向運動(dòng)的現象稱(chēng)為分子牽引現象,利用這一現象制成的真空泵稱(chēng)為牽引分子泵(蓋德泵)。 牽引分子泵的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)時(shí)間短,在分子流態(tài)下有很高的壓縮比,能抽除各種氣體和蒸氣,特別適于抽除較重的氣體。但由于牽引分子泵抽速小,密封間隙太小,工作可靠性較差,易出機械故降,而且制造困難,實(shí)際上很少應用。后來(lái)對牽引分子泵進(jìn)行了改進(jìn),出現了渦輪分子泵,如下圖所示。 渦輪分子泵內有多組相間動(dòng)輪葉和定輪葉,每一個(gè)輪葉上有許多按一定角度斜置的葉片,實(shí)際的渦輪分子泵都是由多級葉列串聯(lián)組成,即按動(dòng)片、定片、動(dòng)片等依次交替排列,動(dòng)葉片轉動(dòng)時(shí)又類(lèi)似于電風(fēng)扇葉片的作用,能將氣體從一側抽到另一側。提高分子泵的轉速,有利于提高分子泵的抽速。 由于葉片轉速限制,如果氣體分子運動(dòng)速度較大,泵抽真空就比較困難。 可以看出,渦輪分子泵也是一種機械式真空泵,通過(guò)高速旋轉的多級渦輪轉子葉片和靜止葉片的組合進(jìn)行抽氣的,在分子流區域內對被抽氣體產(chǎn)生很高的壓縮比,從而獲得所需要的真空性能。渦輪分子泵極限真空比擴散泵高,可達10-8 pa。 正常工作時(shí)需要一定的前級真空度,其真空度高低視泵不同略有差異,一般在1-200pa之間,可采用機械泵作為前級泵,就是由分子泵和機械泵組成的高真空機組。由于渦輪分子泵的轉速高,通常用中頻電機帶動(dòng),中頻電源的頻率在300-400HZ之間。渦輪分子泵一般采用水冷方式。 復合式分子泵是渦輪分子泵與牽引分子泵的串聯(lián)組合,集兩種泵的優(yōu)點(diǎn)于一體,能在很寬的壓力范圍10-6~1pa內,具有較大的抽速和較高的壓縮比,大大提高了泵的出口壓力。 本文由真空鍍膜機廠(chǎng)家愛(ài)加真空收集自真空技術(shù)網(wǎng),僅供真空愛(ài)好者學(xué)習,版權歸原作者所有! |