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发布时间:2022-08-07 10:39:39
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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。
扩散泵系统的压强不稳定的原因,有内部和外部之分。泵外的原因有:①来自橡胶垫圈的气泡;②从障板上滴落下的泵油;③高的前级耐压;④阱除霜;⑤阱内冷冻层的。泵内的原因有:①泵油爆沸或沸腾不稳定;②在导流管外部油的沸腾;③轻气体的低压缩比;④喷咀内的液滴;⑤顶喷咀变冷(蒸汽冷凝);⑥锅炉附近泄漏,泵体要检漏。
扩散泵的缺点是返油问题,加上挡油帽和冷阱及正确操作,其返油率可降到1×10-5mg/cm2min的地步。
油扩散泵致命的缺点就是泵油返流污染被抽系统。经过大量的研究,现代扩散泵由于增加了挡油帽、障板和冷阱等措施,使扩散泵的返油率降得很低。所有的油扩散泵都存在一定程度的返流现象。返流的气体是少量残余的碳氢化合物。返流有两个不同性质的来源:泵油分子朝向扩散泵顶喷咀的上方运动构成泵的主要的返流。其次要的返流是被泵壁冷凝的泵油的迁移或再蒸发。利用好的锅炉和喷咀设计,可使主要的返流降至低。在顶喷咀上方设置水冷挡油帽,它已成为顶喷咀的拦截返油的水冷装置,由于不断对冷帽结构的改进,使主要返流大大降低。
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