扩散泵用于在各种工业应用中产生高真空,利用沸腾流体的蒸气捕获和移动空气分子,无需移动部件即可运行。
答案摘要:
扩散泵是一种流体夹带泵,利用沸腾流体的蒸汽捕获空气分子,然后将其移动到另一个位置,冷却后释放。这一过程可使泵产生 10-2 至 10-10 托的高真空,使其适用于电子束显微镜、真空沉积、涂层和真空炉等应用。
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详细说明:工作原理:
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与使用活塞或鳍片对空气进行物理置换的机械泵不同,扩散泵使用的是一种经过沸腾产生蒸汽的流体(通常称为油)。这种蒸汽会捕获空气分子并将它们带到泵的底部,在那里它们会被冷却并释放出来。在此过程中,由于重力作用,蒸汽会向下流动。使用的流体类型:
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泵可以使用不同类型的流体,每种流体都具有特定的属性。例如,聚苯醚耐电子轰击,蒸汽压力低,适合某些高科技应用。另一方面,全氟聚醚具有高惰性,加热时会分解成气体,有助于保持真空的完整性,但由于其毒性,需要小心处理。应用:
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扩散泵能够产生高真空,且无活动部件,因此在各种工业应用中都非常耐用可靠。其中包括电子束显微镜和真空沉积等关键过程,前者的高真空对电子束的运行至关重要,后者则是在真空环境中将材料蒸发并沉积到基底上。维护和操作:
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扩散泵只需最低限度的维护,主要涉及油位和加热器系统的监控和维护。加热元件的正确对准对于高效运行至关重要。与其他泵的比较:
扩散泵与使用叶轮或蒸汽动力将气体推向出口的动能泵有很大不同。动能泵通常用于高压应用,在真空系统中被视为次级泵。
总之,扩散泵是在工业环境中制造高真空的专用工具,它利用不同流体的特性来有效地捕获和去除空气分子。