大阪樱花vs川崎前锋预测:分子泵的工作原理

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  分子泵的抽氣機理與機械泵靠泵腔容積變化進行抽氣的機理不同,利用了動量傳遞原理,使分子定向流動而被排出泵外,從而達到抽氣的目的。

  分子泵在電機的帶動下高速旋轉,采用變頻電源驅動電機,目的是得到較高的轉速。在分子流區域內,氣體分子與高速轉到的葉片表面碰撞,動量傳遞給氣體分子,使部分氣體分子在剛體表面的運動方向上,產生定向流動而被排出泵外,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,利用這一現象制成的真空泵稱為牽引分子泵(蓋德泵)。牽引分子泵的優點是啟動時間短,在分子流態下有很高的壓縮比,能抽除各種氣體和蒸氣,特別適于抽除較重的氣體。但由于牽引分子泵抽速小,密封間隙太小,工作可靠性較差,易出機械故降,而且制造困難,實際上很少應用。后來對牽引分子泵進行了改進,出現了渦輪分子泵,如下圖所示。

分子泵的工作原理

  渦輪分子泵內有多組相間動輪葉和定輪葉,每一個輪葉上有許多按一定角度斜置的葉片,如圖5-14所示。實際的渦輪分子泵都是由多級葉列串聯組成,即按動片、定片、動片等依次交替排列,見圖5-13。動葉片轉動時又類似于電風扇葉片的作用,能將氣體從一側抽到另一側。提高分子泵的轉速,有利于提高分子泵的抽速。由于葉片轉速限制,如果氣體分子運動速度較大,泵抽真空就比較困難。

分子泵的工作原理

  可以看出,渦輪分子泵也是一種機械式真空泵,通過高速旋轉的多級渦輪轉子葉片和靜止葉片的組合進行抽氣的,在分子流區域內對被抽氣體產生很高的壓縮比,從而獲得所需要的真空性能。渦輪分子泵極限真空比擴散泵高,可達10-8 pa。正常工作時需要一定的前級真空度,其真空度高低視泵不同略有差異,一般在1-200pa之間,可采用機械泵作為前級泵,圖5-15a就是由分子泵和機械泵組成的高真空機組。由于渦輪分子泵的轉速高,通常用中頻電機帶動,中頻電源的頻率在300-400HZ之間。渦輪分子泵一般采用水冷方式。

  復合式分子泵是渦輪分子泵與牽引分子泵的串聯組合,如圖5-15b所示,集兩種泵的優點于一體,能在很寬的壓力范圍10-6~1pa內,具有較大的抽速和較高的壓縮比,大大提高了泵的出口壓力。

分子泵的工作原理