真空泵类型及工作原理详解

真空泵需要从密封容器中高速有效地去除气体,以达到产生、改善和保持真空的目的 。根据要达到的真空度不同,真空泵的类型也有所不同,下面小编详细为大家介绍真空泵类型及工作原理详解 。
旋片式真空泵旋片式真空泵泵内偏心安装的转子与定子固定面相切,两个(或以上)旋片在转子槽内滑动(通常为径向)并与定子内壁相接触,将泵腔分为几个可变容积的一种旋转变容积真空泵 。
构造:偏心轴转子、固定翼、油、旋转动力(电机) 。
工作原理:转子靠近泵壁内部旋转,固定翼随之向下移动 。转子达到油位后,空气被压缩,压缩空气压力高于外界大气压力后从排气口排出 。
特点: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 。
分子真空泵分子真空泵的抽气机理与容积式机械泵靠泵腔容积变化进行抽气的机理不同,分子泵是在分子流区域内靠高速运动的刚体表面传递给气体分子以动量,使气体分子在刚体表面的运动方向上产生定向流动,从而达到抽气的目的 。
构造:电机驱动的高速旋转叶片,泵壁上固定的固定叶片 。
工作原理:分子泵是利用高速旋转的转子将动量传递给气体分子,从而获得定向速度,然后被压缩驱动到排气口,再由前一级抽走 。分子泵吸取分子泵的气体分子与高速运动的转子碰撞获得动量,被驱动到泵出口 。
特点: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,需要和其它初段排气泵组合 。
离子泵离子泵是膜运输蛋白之一,也看作一类特殊的载体蛋白,能驱使特定的离子逆电化学梯度穿过质膜,同时消耗ATP形成的能源,属于主动运输 。
构造:强磁铁、蜂窝状阳极、钛(Ti)阴极 。
工作原理:Ti通过溅射电离,Ti离子的化学反应活性高 。气体分子反应形成化合物 。一些气体分子电离后加速到阴极,使阴极的Ti溅射后,部分离子进入阴极 。
特点: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 。
低温泵低温泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵,又称冷凝泵,低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空,广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产 。
构造:冷冻机、液态He 。
工作原理:在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低温度的冷板 。它使气体凝结,并保持凝结物的蒸汽压力低于泵的极限压力,从而达到抽气作用 。
特点:能达到超高真空(10-11Pa),排气速度快,安装方向不受限制 。
钛升华泵钛升华泵是靠新鲜钛膜的化学吸附作用抽气的真空泵,这种泵具有结构简单、抽速大、无油污染、抗辐射和无振动噪声等特点,是获得无油超高真空的重要真空泵 。
构造:纯钛丝、钛钼合金丝
工作原理:钛升华泵抽气机理主要为化学吸附作用 。在冷泵体表面沉积一层钛升华膜,形成一层新鲜的钛膜,对氮、氧和一氧化碳等活性气体具有较强的吸附作用(见表),并形成稳定的氮化钛、碳化钛和钛氧化物等化合物,但对惰性气体和甲烷几乎不吸附 。
【真空泵类型及工作原理详解】

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