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蒸氣流擴(kuò)散泵的結(jié)構(gòu)及工作原理

發(fā)布時(shí)間:2016年04月20日 09:53   閱讀:5020   返回   來源:澤德
  一般的機(jī)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(jī)械泵之間串接一個(gè)蒸氣流擴(kuò)散泵。
  蒸氣流擴(kuò)散泵屬于利用高速運(yùn)動(dòng)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(kuò)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?,并進(jìn)行烘烤除氣,也熊獲得10-9乇的超高真空。和機(jī)械真空泵一樣,擴(kuò)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(kuò)散泵的主要優(yōu)點(diǎn)是:抽氣能力大;抽速范圍寬(目前生產(chǎn)的擴(kuò)散泵抽速?gòu)拿棵霂咨绞f多升),對(duì)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(jiǎn)單,沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部分,操作維護(hù)都很方便。
  蒸氣流擴(kuò)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(kuò)散泵是利用高速蒸氣流的作用,存被抽容器和擴(kuò)散泵之間建立起被抽氣體的分壓強(qiáng)差,這樣被抽氣體分子便不斷擴(kuò)散到高速定向蒸氣流中,再被壓縮到前級(jí)空間,最后為前級(jí)泵所抽走。
  蒸氣流擴(kuò)散泵必須在一定的前置真空下才能工作,當(dāng)前級(jí)泵(一般為機(jī)械泵)使擴(kuò)散泵達(dá)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(jí)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(qiáng)較低的氣體,好象被蒸氣流逐級(jí)向下推送,經(jīng)過幾級(jí)蒸氣流的壓縮后,到達(dá)前級(jí)空間時(shí),已成為體積較小,壓強(qiáng)較高的氣體,隨即被前級(jí)機(jī)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(gè)低壓強(qiáng)區(qū)域,被抽容器內(nèi)的壓強(qiáng)便不斷降低。
  高速的蒸氣流對(duì)前級(jí)真空室里的高壓強(qiáng)氣體來說,如同一道屏障,阻止它返回高真空端。一般擴(kuò)散泵高真空端壓強(qiáng)可低到10-8乇左右,而前級(jí)壓強(qiáng)可高到10-1乇。

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