Diffusionspumpenkonzept und gebräuchliche Typen
Aug 15, 2019| Diffusionspumpenkonzept und gängige Typen
Die Diffusionspumpe VERWENDET eine Hochgeschwindigkeitsdampf-Direkteinspritzpumpe im Hals, um die Gasmoleküle in eine Pumpe am Boden des Abgases zu zerlegen. Das von Wolfgang Gaid im Jahr 1915 geleitete Regime verwendet Quecksilberdämpfe. Dabei handelt es sich um hochvakuumfreie Molekularströme, die Gasmoleküle bewegen und für die Diffusion besser zu verstehen sind als die herkömmliche Fluiddynamik. Das Regime betreibt Pumpen der ersten Klasse. Gad verwendete die Bezeichnung Diffusionspumpen-Design, weil er feststellte, dass das Gas nicht auf der Basis des Dampfstroms diffundiert werden konnte, sondern vom Abgas mitgerissen würde . Das Arbeitsprinzip der Strahlpumpe kann jedoch durch Luft genauer beschrieben werden, da die Diffusion eine wichtige Rolle spielt, und bei anderen Hochvakuumpumpen. In modernen Lehrbüchern werden Diffusionspumpen als Impulsübertragungspumpen klassifiziert. Diffusionspumpen werden häufig in Industrie- und Forschungsanwendungen eingesetzt. Die meisten modernen Diffusionspumpen werden als Arbeitsmedien verwendet. Cecil lebocchi entdeckte 1928 die Möglichkeit, Silikonöl zu verwenden.
Öldiffusionspumpe
Die Öldiffusionspumpe arbeitet mit einem Öl mit niedrigem Dampfdruck. Sein Zweck ist es, ein höheres Vakuum (niedriger Druck) nur mit Verdrängerpumpen zu erreichen, als dies möglich ist. Obwohl seine Verwendung in erster Linie mit dem Hochvakuumbereich (bis zu 10-9 mbar) zusammenhängt, erzeugen die heutigen Diffusionspumpen bei Bedarf mit modernen Flüssigkeiten und Zubehör einen Druck nahe 10-10 mbar. Was die Diffusionspumpe für Hoch- und Ultrahochvakuum attraktiv macht, ist ihre hohe Gesamtgasförderung und das niedrigere Saugvermögen pro Einheit im Vergleich zu anderen Pumpentypen, die im selben Vakuumbereich eingesetzt werden. Die Diffusionspumpe kann nicht direkt in die Atmosphäre abgelassen werden, weshalb normalerweise die mechanische Pumpe der vorderen Stufe verwendet wird, um den Ausgangsdruck von etwa 0,1 mbar aufrechtzuerhalten.
Funktionsprinzipdiagramm der 6-Zoll-Öldiffusionspumpe und der Öldiffusionspumpe
Hochgeschwindigkeitsstrahl erzeugt kochende Flüssigkeit und führt die Anordnung durch Strahldampf. Das Düseninnere wechselt von laminarer Strömung zu Überschall und molekular. Wird normalerweise in Kampfjets verwendet, um den Pumpvorgang zu verbessern. Die Diffusionspumpe VERWENDET externe Kühlung oder Luftstrom oder Wasserleitung. Aufgrund des Einflusses der Dampfstrahlkühlung außerhalb des Diffusionspumpengehäuses wird das Arbeitsfluid konzentriert, zurückgewonnen und zum Kessel zurückgeleitet. Durch den Diffusionspumpenauslass strömt weiterhin Pumpgas mit zunehmendem Druck auf der Basis in die Pumpe, wo die kompressionsunterstützte mechanische Pumpe der vorderen Stufe und der abgelassene Umgebungsdruck ausgeführt werden.
Im Gegensatz zu Turbomolekular- und Kryopumpen haben Diffusionspumpen keine beweglichen Teile und sind daher sehr langlebig und zuverlässig. Sie können im Bereich von 10-10 bis 10-2 Millibar unter Druck betrieben werden. Sie können nur die Konvektion antreiben, was für die Energie sehr ineffizient ist.
Einer der Hauptnachteile von Diffusionspumpen ist die Tendenz, dass Öl in Vakuumkammern zurückströmt. Dieses Öl kann die Oberfläche oder das Innere der hinteren Kammer mit heißem Draht oder Entladungskontakten verunreinigen, was zu Ablagerungen von Kohlenstoff und Silizium führen kann. Aufgrund des Rückflusses sind Öldiffusionspumpen nicht für hochempfindliche Analysegeräte oder andere Anwendungen geeignet, die eine sehr saubere Vakuumumgebung erfordern. Quecksilberdiffusionspumpen können jedoch in Ultrahochvakuumkammern mit Quecksilberabscheidung eingesetzt werden. In der Regel werden Kühlfallen und Ablenkbleche verwendet, um den Rückfluss zu minimieren, obwohl in einigen Fällen die Pumpleistung dadurch verloren geht.
Ein häufiger Fehler beim Betrieb einer Öldiffusionspumpe ist der Kontakt mit heißem Öl. In diesem Fall wird das Öl verbrannt und ersetzt. Ein System sollte vor dem Kontakt mit der Atmosphäre immer auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
Einer der Hauptnachteile von Diffusionspumpen ist die Tendenz, dass Öl in Vakuumkammern zurückströmt. Dieses Öl kann die Oberfläche oder das Innere der hinteren Kammer mit heißem Draht oder Entladungskontakten verunreinigen, was zu Ablagerungen von Kohlenstoff und Silizium führen kann. Aufgrund des Rückflusses sind Öldiffusionspumpen nicht für hochempfindliche Analysegeräte oder andere Anwendungen geeignet, die eine sehr saubere Vakuumumgebung erfordern. Quecksilberdiffusionspumpen können jedoch in Ultrahochvakuumkammern mit Quecksilberabscheidung eingesetzt werden. In der Regel werden Kühlfallen und Ablenkbleche verwendet, um den Rückfluss zu minimieren, obwohl in einigen Fällen die Pumpleistung dadurch verloren geht.
Ein häufiger Fehler beim Betrieb einer Öldiffusionspumpe ist der Kontakt mit heißem Öl. In diesem Fall wird das Öl verbrannt und ersetzt. Ein System sollte vor dem Kontakt mit der Atmosphäre immer auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
Dampfstrahlpumpe
Dampfstrahler ist eine verbreitete Vakuumdestillations- und Gefrierpumpe zum Trocknen. Es wird davon ausgegangen, dass eine Dampfstrahlpumpe aus der Dampfvakuumkammer entfernt werden muss. Dampfausstoßer können eine oder mehrere Stufen haben, und zwischen den Stufen befindet sich kein Kondensator-Inch.
Druckluft-Einspritzpumpe
Unter diesen ist die Diffusionsvakuumpumpe eine mehrstufig kompressionsgetriebene Luftdüse. Dies ist sehr beliebt bei Anwendungen, bei denen das Objekt überall herausbewegt wird und die Vakuum-Saugleitung.
IKS PVD, Hersteller von Vakuumbeschichtungsmaschinen aus China, kontaktiert uns jetzt unter iks.pvd@foxmail.com
