油(yóu)擴散泵的(de)應用(yòng)壓強範圍是10-1帕(pà)-10-7帕,它是利用氣體的擴散現(xiàn)象來排氣的,它具有結構簡單,操作方便,抽速大(dà)(最(zuì)高(gāo)可以達到10+5升/秒)等特點。油擴散泵主要由泵殼、噴嘴、導流管和加熱器(qì)組成(chéng),裏麵主要添加擴散泵油(日(rì)本的型號是D-704#),根據噴(pēn)嘴的多少可以(yǐ)分為單(dān)級泵和多級泵。
擴散泵底(dǐ)部內儲存有(yǒu)擴散(sàn)泵油,上部為進氣口,右側旁下部為出氣(qì)口,在工作時出氣口由機械泵(bèng)提供前置(zhì)壓強,機械泵充當前置泵。
當擴散泵的油(yóu)被(bèi)電(diàn)爐加熱時,產生的(de)油蒸汽提供前(qián)置壓強,機械泵充當前置泵。當擴(kuò)散泵油被電爐加熱時,產生(shēng)的油(yóu)蒸汽沿著導流管經傘形(xíng)噴嘴向下(xià)噴出。因噴嘴外麵有機械泵提供的1-10-1帕的真空,故油蒸汽可噴出一段距離,構成一個向出氣(qì)口方向運動的射流。射流(liú)最後碰上由(yóu)冷卻水(shuǐ)冷卻的泵壁,凝結為液體,流回(huí)蒸發器,即靠油的蒸發——噴射——凝結,重複循環來實現抽(chōu)氣的。
由(yóu)進氣口進入泵內(nèi)的氣(qì)體分子,一旦落(luò)入蒸汽流中,便獲得向下運動的動量,向下飛去,由於射流具有高的流速(約200米/秒),高(gāo)的蒸汽密度,且擴散(sàn)泵油具有高的分子(zǐ)量(300-500)故能有效的帶走氣體分子(zǐ),因此在射流的界麵內,氣體分子(zǐ)不可能長期滯留,且在射流界麵(miàn)的兩邊,被抽氣體有很大的濃度(dù)差,正是因為這(zhè)個濃度差被(bèi)抽(chōu)氣體能不斷的越過界麵,擴散(sàn)進入射流中,被帶往出口處,在出口處再由機械泵抽走。
擴散泵的油蒸汽壓是決定泵的極限真空的重要因素,因此盡量選用飽和蒸汽壓低的泵油,其化學特性要好。
擴散泵(bèng)不能單獨用來抽氣,一(yī)般要(yào)求泵的最大出(chū)口壓強為40帕。擴散泵的抽(chōu)速決定(dìng)於第一(yī)級噴嘴與泵體進氣口口徑間環形(xíng)麵積的大小,抽速不是一(yī)恒定的值(zhí),而是隨著進氣口的壓強(qiáng)而變(biàn)化的,當壓強(qiáng)在10-2~10-3帕的(de)時候,擴散泵的抽氣速度是最快的,當壓強小於(yú)5*10-4帕之後,擴散泵的抽氣速度最小,幾乎沒有抽氣能力(此(cǐ)時,進氣口的壓強較高,由於空氣的密度較大,使蒸汽流形成不了高(gāo)速射流以阻擋空氣的反擴散,所以抽速下降(jiàng))。
擴散泵在安裝前要清洗,之後才可以裝入擴散油,油(yóu)在加熱前,必須要先對泵抽真空,停機前要先將(jiāng)擴散泵油冷(lěng)卻到60~70攝氏度,才可以關(guān)閉前級抽氣,最後關冷卻水。
由於(yú)油擴散泵是無(wú)法杜絕有返油的幾率,那麽沒有辦法保證(zhèng)精(jīng)密產品(pǐn)的100%純淨,特別是半導體行業,所以就有“高真空冷凝泵+低真空機械泵”所組成的無油真空係統,冷凝泵組成的排氣係統不僅排氣效率(lǜ)極高,而且有效保證真空腔的清潔,保證(zhèng)產(chǎn)品的質量(避(bì)免產品被汙染、增強膜層與基板之(zhī)間的附(fù)著力),但是其維護成本非常的高,造價昂貴,所以(yǐ)普及率沒有油擴散泵廣泛。
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