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AG欧洲厅儀器技術整理分子真空泵
2015/8/7    來源:AG欧洲厅儀器    作者:小曾  閱讀:

AG欧洲厅儀器技術整理分子真空泵

(一)牽引分子泵

1.概述

分子真空泵是在1911年由德國人蓋德(w·Gaede)首先發明的,并闡述了分子泵的抽氣理論,使機械真空泵在抽氣機理上有了新的突破。分子泵的抽氣機理與容積式機械泵靠泵腔容積變化進行抽氣的機理不同,分子泵是在分子流區域內靠高速運動的剛體表面傳遞給氣體分子以動量,使氣體分子在剛體表面的運動方向上產生定向流動,從而達到抽氣的目的。通常把用高速運動的剛體表面攜帶氣體分子,并使其按一定方向運動的現象稱為分子牽引現象。因此,人們將蓋德發明的分子泵稱為牽引分子泵。

2.牽引分子泵結構特點

圖20是Gaede牽引分子泵的結構原理圖。泵腔內有可旋轉的轉子,轉子的四周帶有溝槽并用擋板隔開。每一個溝槽就相當于一個單級分子泵,后一級的入口與前一級的出口相連。轉子與泵殼之間有0.01mm的間隙。氣體分子由入口進入泵腔,被轉子攜帶到出口側,經排氣管道由前級泵抽走。牽引分子泵的優點是起動時間短,在分子流態下有很高的壓縮比,能抽除各種氣體和蒸汽,特別適于抽除較重的氣體。但同于它自身的弱點:抽速小,密封間隙太小,工作可靠性較差,易出機械故障等,因此除特殊需要外,實際上很少應用。曾一度被結構和制造簡單,抽速大的擴散泵所代替。

就是在油擴散泵開始得到廣泛應用的時代,人們在牽引分子泵的結構改進方面仍然做了許多工作。如Holweck、Siehbahn、Gondet等先后對Gaede型分子泵做了許多改進,提出了很多不同結構的新型牽引分子泵。但由于其結構仍較復雜,抽速低,因此未能得到廣泛應用。

(二)渦輪分子泵

1.概述

隨著科學技術的迅速發展,對真空系統也提出了新的要求,特別是對超高真空和無油真空環境的需求,使得過去大量使用的擴散泵抽氣系統已不能適應無油清潔超高真空的要求。于是人們一方在探索改進擴散泵系統,另一方面一部分人對分子泵繼續進行研究和改進。1958年,德國人W·Becker提出了一種不同類型的分子泵.使分子泵在結構上有了重大的突破,這就是可在超高真空下工作的渦輪分子泵。

渦輪分子泵是由一系列的動、靜相間的葉輪相互配合組成。每個葉輪上的葉片與葉輪水平面傾斜成一定角度。動片與定片傾角方向相反。主軸帶動葉輪在靜止的定葉片之問高速旋轉,高速旋轉的葉輪將動量傳遞給氣體分子使其產生定向運動。從而實現抽氣目的。

由于渦輪轉子葉片大大增加了抽氣面積,放寬了工作間隙,壓縮比和抽速有顯著的提高,克服了牽引分子泵抽速低的缺點,使分子泵進入了快速發展的時代。于是繼Becker之后,60年代Ch·H·Kruger、Shapiro等人又研制成功了立式渦輪分子泵,并加以逐步完善。他們又以分子動力學的理論進一步分析了渦輪分子泵的機理,并對氣體分子的傳輸幾率進行了計算,得出了有價值的數據,為渦輪分子泵的理論分析和計算奠定了基礎。

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