涡轮分子泵是一种高真空泵,用于从气体系统中抽取气体分子。它由一系列的转子和静子组成,通过旋转产生高速气流,将气体分子排出系统。本文将介绍涡轮分子泵的工作原理、设计和应用。
涡轮分子泵的工作原理基于几何压缩效应和动能转换原理。当气体分子进入涡轮分子泵时,它们被引导到一个旋转的转子中。转子上有许多刀片,它们旋转时加速气体分子,并将其推向周围的壁面。接着,气体分子在壁面上发生弹性碰撞,被反弹回转子中心,并与其他分子重新碰撞。这个过程会使得气体分子在转子内不断地碰撞、扩散、再碰撞并逐渐失去动能。最终,气体分子被推到静子中,并通过真空口排出系统。
1、启动前的准备:在开始使用分子泵之前,确保冷却系统已经接通并正常运行。同时,打开前级管道阀,并启动机械泵(前级泵)。
2、粗抽阶段:关闭高真空阀和粗抽阀,打开前级管道阀,启动粗抽泵开始对真空室进行抽气。当真空室内的压力降到150~100 Pa时,关闭粗抽阀,打开前级管道阀,然后启动分子泵。
3、加速过程:分子泵从静止状态达到额定转速通常需要5到10分钟。如果分子泵入口处装有液氮冷阱,应在泵加速到额定转速后加注液氮。
4、停机操作:在停机时,先关闭高真空阀。如果有液氮冷阱,还需要将冷阱加热。在冷阱达到平衡温度后,关掉前级管道阀,再切断分子泵电动机的电源使分子泵的转子减速。
涡轮分子泵的注意事项
1、防返流措施:在停机过程中,为了防止机械泵油蒸气和涡轮分子泵润滑油蒸气的返流,应在切断涡轮分子泵电动机的电源后,用一股干燥的反向气流对分子泵进行放气。
2、避免低转速运行:不能让涡轮分子泵在低于额定工作转速下运转,这可能会影响泵的性能和寿命。
3、防护措施:分子泵入口应装设防护网,以避免异物进入泵内损坏泵转子和定子叶片。