真空獲得—真空泵

1654年,，德國(guó)物理學(xué)家葛利克發(fā)明了抽氣泵,，做了著名的馬德堡半球試驗(yàn)。

原理：當(dāng)泵工作后,，形成壓差,，p1 >p2，實(shí)現(xiàn)了抽氣,。

n        真空泵的分類

氣體傳輸泵: 是一種能將氣體不斷地吸入并排出泵外以達(dá)到抽氣目的的真空泵,，例如旋片機(jī)械泵、油擴(kuò)散泵,、渦輪分子泵,。

氣體捕集泵: 是一種使氣體分子短期或永久吸附、凝結(jié)在泵內(nèi)表面的真空泵,，例如分子篩吸附泵,、鈦升華泵、濺射離子泵,、低溫泵和吸氣劑泵,。

n        真空泵的主要參數(shù)

抽氣速率: 定義為在泵的進(jìn)氣口任意給定壓強(qiáng)下，單位時(shí)間內(nèi)流入泵內(nèi)的氣體體積

或表示為：

其中,，Q為單位時(shí)間內(nèi)流入泵的氣體量,。泵的抽氣速率S并不是常數(shù)，隨P而變,。

極限壓強(qiáng)：P_n(極限真空)

最高工作壓強(qiáng)：P_m

工作壓強(qiáng)范圍（P_n-P_m）：泵能正常工作的壓強(qiáng)范圍

幾種常用真空泵的工作壓強(qiáng)范圍：

旋片機(jī)械泵10⁵-10^-2pa

吸附泵10⁵-10^-2pa

擴(kuò)散泵10⁰-10^-5pa

渦輪分子泵10¹-10^-8pa

濺射離子泵10⁰-10^-10pa

低溫泵10^-1-10^-11pa

n        幾種常用真空泵的工作原理

l        旋片機(jī)械泵

工作過(guò)程是： 吸氣—壓縮—排氣,。

定子浸在油中起潤(rùn)滑，密封和堵塞縫隙的作用,。

主要參量是： 抽速和極限壓強(qiáng),。

由于極限壓強(qiáng)較高， 常用做前級(jí)泵(預(yù)抽泵),。

旋片式機(jī)械泵

l        油擴(kuò)散泵

工作過(guò)程是：油蒸發(fā)—噴射—凝結(jié),，重復(fù)循環(huán)

由于射流具有高流速(約200米/秒)、高密度,、高分子量(300—500),，故能有效地帶走氣體分子。

擴(kuò)散泵不能單獨(dú)使用,，一般采用機(jī)械泵為前級(jí)泵,，以滿足出口壓強(qiáng)(最大40Pa)，如果出口壓強(qiáng)高于規(guī)定值,，抽氣作用就會(huì)停止,。

1. 水冷套,； 2. 噴油嘴； 3. 導(dǎo)流管,；4. 泵殼,； 5. 加熱器

l        渦輪分子泵

工作過(guò)程是：高速旋轉(zhuǎn)葉片(30000轉(zhuǎn)/分)—對(duì)氣體分子施以定向動(dòng)量—壓縮—排氣。

優(yōu)點(diǎn)：無(wú)油,，潔凈,，啟動(dòng)快，制動(dòng)快,，可忍受大氣沖擊,。

缺點(diǎn)：由于高速旋轉(zhuǎn)，不能在磁場(chǎng)中使用,，否則會(huì)產(chǎn)生渦流,，導(dǎo)致葉輪發(fā)熱、變形等嚴(yán)重后果,，對(duì)氫氣等輕質(zhì)氣體抽速較小,， 價(jià)格昂貴。

1. 動(dòng)葉輪,；2. 泵殼,；3. 渦輪排；4. 中頻電動(dòng)機(jī),；5. 底座,；

6. 出氣口法蘭；7. 潤(rùn)滑油池,；8. 靜葉輪,；9. 電機(jī)冷卻水管.