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高真空油扩散泵是一种蒸气射流泵,其工作原理是把工作介质(扩散泵油)的动能在抽气方向上传给被抽气体来作为基础的。扩散泵的抽气过程是被抽气体扩散到油蒸气射流中而被携带到泵出口排除的过程。其工作极限真空度在10-2~10-5 Pa范围内。应用在设备上的扩散泵工作范围在10-2~10-4 Pa范围内。
通常扩散泵的性能是以极限真空、大反压强、抽气速率以及设置冷阱或低温挡板而定。
1.极限真空
如果对一般油扩散泵的结构进行改进,如减少油蒸气的返流,加分镏装置,合理分配加热功率,改进喷嘴角度设计,加以挡油帽、障板或冷阱、吸附阱等,就能使扩散泵性能大大改善,极限真空可达到更低的压强。油扩散泵工作压力范围是10^-1~10^-6Pa,起始压力正好是机械泵的极限压力,因此,油扩散泵通常要利用机械泵作为前级泵,将真空度抽到10^-1Pa后才能开始工作。
2.大反压强
大反压强是指扩散泵所允许的前置压强大值。如果前级泵所产生的压强高于大反压强,则扩散泵就不能正常工作。
3.抽气速率
扩散泵的抽速可根据气体分子运动理论来推算出来。
4.设置冷阱及低温挡板的原因
由于扩散泵喷嘴喷出来的油蒸气分子,大部分由泵壁冷凝,这是因为泵壁外设置冷却水套或冷却管道的缘故。但是有少部分蒸气分子被泵壁反射,散射会返回被抽空间,这种现象在低温实验室中要特别注意。如在扩散泵和被抽容器之前加上冷阱或低温挡板,这样就能使返加的蒸气被冷凝下来,截止了油蒸气的返流。
影响油扩散泵性能的因素如下。
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