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涡轮分子泵的布局和事情道理

来源:网络整理作者:立博体育 日期:2021-11-19 17:59 浏览:

  分子泵操作高速旋转的动叶轮将动量传给气体分子,负气体发生定向活动而抽气的真空泵。涡轮分子泵的利益是启动快,能抗各类射线的照射,耐大气攻击,无气体存储息争吸效应,无油蒸气污染或污染很少,能得到洁净的超高真空。涡轮分子泵遍及用于高能加快器、可控热核回响装置、重粒子加快器和高级电子器件制造等方面。

涡轮分子泵的布局和事情道理

  1958年,联邦德国的W.贝克首次提出有实用代价的涡轮分子泵,今后相继呈现了各类差异布局的分子泵,主要有立式和卧式两种,图1为立式涡轮分子泵的布局图。涡轮分子泵主要由泵体、带叶片的转子(即动叶轮)、静叶轮和驱动系统等构成。动叶轮外缘的线速度高达气体分子热举动的速度(一般为150~400米/秒)。单个叶轮的压缩比很小,涡轮分子泵要由十多个动叶轮和静叶轮构成。动叶轮和静叶轮瓜代分列。动、静叶轮几许尺寸基内情同,但叶片倾斜角相反。图2为20个动叶轮构成的整体式转子。每两个动叶轮之间装一个静叶轮。静叶轮外缘用环牢靠并使动、静叶轮间保持1毫米阁下的间隙,动叶轮可在静叶轮间自由旋转。

涡轮分子泵的动、静叶片图

图:涡轮分子泵的动、静叶片图

立式涡轮分子泵的布局图

图1:立式涡轮分子泵的布局图

动叶片的事情示意图

图3:分子泵动叶片的事情示意图

  图3为分子泵的一个动叶片事情示意图。在举动叶片两侧的气体分子呈漫散射。在叶轮左侧(图3a),当气体分子达到A点四周时,在角度α1内反射的气体分子回到左侧;在角度β1内反射的气体分子一部门回到左侧,另一部门穿过叶片达到右侧;在角度γ1内反射的气体分子将直接穿过叶片达到右侧。同理,在叶轮右侧(图3b),当气体分子入射到B点四周时,在α2角度内反射的气体分子将返回右侧;在β2角度内反射的气体分子一部门达到左侧,另一部门返回右侧;在γ2角度内反射的气体分子穿过叶片达到左侧。倾斜叶片的举动负气体分子从左侧穿过叶片达到右侧,比从右侧穿过叶片达到左侧的几率大得多。叶轮持续旋转,气体分子便不绝地由左侧流向右侧,从而发生抽气浸染。

涡轮分子泵的机能和特点

  泵的排气压力与进气压力之比称为压缩比。压缩比除与泵的级数和转速有关外,还与气体种类有关。分子量大的气体有高的压缩比。对氮(或氛围)的压缩比为108~109;对氢为102~104;对分子量大的气体如油蒸气则大于1010。泵的极限真空度为10-9帕,事情压力范畴为10-1~10-8帕,抽气速率为几十到几千升每秒(1升=10-3米)。涡轮分子泵必需在分子流状态(气体分子的平均自由程远大于导管截面最大尺寸的流态)下事情才气显示出它的优越性,因此要求配有事情压力为1~10-2帕的前级真空泵。分子泵自己由转速为10000~60000转/分的中频电念头直联驱动。

  参考书目

  J . F . O'Hanlou,立博体育,AUser's Guide to Vacuum Technology, John Wiley & Sons,New York,1980.

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