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发布时间:2022-07-23 02:20:20
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扩散泵中的油在加热到沸腾温度(约为200度)后产生大量的油蒸气,油蒸气经导流管从各级喷嘴定向高速喷出。由于扩散泵进气口附近被抽气体的分压强高于蒸气流中该气体的分压强,被抽气体的分子便不断扩散到高速定向蒸气流中,随着蒸气流带走。气体分子随蒸气流碰到泵壁又反射回来,再受到蒸气流碰撞而重新沿蒸气流方向流向泵壁。经过几次碰撞后,气体分子被压缩到低真空端,再由下几级喷嘴喷出的蒸气进行多级压缩,由前级泵抽走,而油蒸气在冷却的泵壁上被冷凝后又返回到下层重新被加热,如此循环工作达到抽气目的。
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。
扩散泵在长期工作后性能会逐渐变坏,应定期检查。如:泵油是否减少或氧化,按相应要求加油或更换处理;零件及泵腔先用航空清洗,然后用进行擦洗,并置于80-100摄氏度温度下烘干或用电吹风吹干。处理完后,按顺序进行装配,保持泵芯与泵底垂直与泵腔同心,各级喷嘴间隙要按原要求调整好。
待水分挥发干以后装好泵芯,加入新扩散泵油,并装回机体,接好水管,装好电炉盘,便可以重新开机。
在重新开机前,要注意检漏工作。方法是:启动维护泵,关好大门,数分钟后,观察真空度,同时检查连接处是否漏装密封胶圈,或者压坏密封圈。排除漏气隐患后方可加热,否则扩散泵油会烧坏,无法进入工作状态。
利用水冷挡油帽,使泵的抽速稍有损失外,可使返油率降低。对于许多应用场合是允许的。若在系统附加些管道、阀门和弯管,可使真空室的返流降低1/10~1/1000。若利用水冷式的光学密闭的障板,可限制主要返流,但使泵的抽速约下降50%。次要的返流(即冷凝在表面上的泵油迁移和再蒸发是表面温度和泵油蒸汽压的函数,到达真空室的这种返流量取决于设置在泵与真空室之间的冷阱的几何形状和温度,常用液氮( 77K)冷阱来捕集油分子。因此真空室的压力明显地低于泵油的蒸汽压。障板或冷阱不仅必须光学密闭,而且还必须使进入障板或冷阱的油分子与冷面少碰撞一次。对于使用吸附剂(如沸石)的障板,为避免油分子直线飞行,要设置交错的吸附剂托盘。沸石是一种含有直径比气体分子直径稍大的微孔物质。1盎司( 28.35g)沸石内部约有5英亩吸附面积,在小型超高真空系统中,使用分子吸附剂障板是有效的。因为在低压下,在几个星期内它能连续地吸附碳氢化合物和其它气体,并不需要液氮。
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