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| 真空泵的工作原理是怎样的 ？ |
| 发布时间：2014-11-11 浏览 ：4216 次 |
真空泵要求从密封容器中高速高效地排除气体 ，以达到产生,改善和维持真空的目的 。他的工作原理可以分为机械,物理和化学方式 。 为了要达到的真空度不同,常常需要2种以上的真空泵相组合 。 代表的真空泵 1 ：旋转式机械泵 2 ：分子泵(TMP) 3 ：离子泵 4：Ti升华泵 5 ：低温泵 曾经被广泛使用的油扩散泵因为存在油气蒸发的问题 、现在已经很少被采用 。 旋转式机械泵 以油封式真空泵为例加以介绍。 构造：偏心轴转子,固定翼,油 。旋转动力是电机。 原理：转子紧贴泵壁内侧旋转 。固定翼随之下移,转子到达油面后,空气被压缩,压缩后的空气压力高于外界大气压之后从排气口排出。 特征 ： 排气能力由压缩比决定,可达0.1Pa程度。操作简单。可以从大气压状态下启动。油要蒸发 。 为了避免油或其它液体进入真空腔内,不用油或其它液体的干式真空泵正在成为主要的旋转式机械泵 。 分子泵(TMP) 构造 ：电机驱动的高速旋转叶片,泵壁上固定的固定叶片 。 原理：每分钟旋转数万次的高速旋转叶片撞击气体分子,被撞击的气体分子碰撞到固定叶片后又被弹到下一个旋转叶片上,最终被送到排气口 。 旋转叶片和固定叶片的方向相反,使分子难于逆行 。这种排气方式,排气速度不因气体种类而变 。 特征 ： 不用油,工作环境清洁,可到达10-10Pa的真空度 。排气速度不受气体种类影响。构造复杂,价格昂贵,高速旋转,要注意安装要求。有振动。需要和其它初段排气泵组合 。 离子泵 构造 ：强磁铁,蜂窝状阳极,钛(Ti)阴极 。 原理：通过溅射现象,使Ti离子化,Ti离子化学反应活性高。和气体分子反应之后生成化合物 。 一部分气体分子也离子化之后向阴极加速,使阴极的Ti被溅射后,一部分离子进入阴极内部 。 特征： 能达到超高真空(10-10Pa) 需要和其它初段排气泵组合 。 有一定寿命。 Ti升华泵 构造 ：加热电阻丝 、Ti材料(线或球) 。 原理 ：通过加热电阻丝,使Ti升华 。因为Ti化学反应活性高、立刻和周围的气体分子反应而生成稳定的化合物 。反应生成的化合物吸附在真空腔内壁上、从而达到降低气压的效果 。 如果升华后的Ti吸附在较大面积的内壁上 、则产生巨大的排气速度 。比如1平方米的面积上吸附Ti原子的话、对氮气而言 、可达到24000升/s的排气速度 。 在压力较高时(>10-3Pa) 、排气速度大大降低 。因此需要和其他排气泵组合使用 。 特征 ： 排气速度大。 没有运动部分,没有振动。 需要和其它初段排气泵组合。 有一定寿命 。 低温泵 构造：冷冻机 、液态He 。 原理：利用气体在超低温表面凝结而达到排气效果 。 特征： 能达到超高真空(10-11Pa) 排气速度快 。 安装方向不受限制。 推荐阅读 |
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