Диффузионные насосы

Вакуумный насос – один из элементов вакуумной конструкции. Тип насоса задаёт основные эксплуатационные и функциональные характеристики всей системы. Вакуумная система с диффузным насосом находит применение в различных технологических процессах, например, нанесение клея пва вакуумным прессом в мебельном производстве.

Как ртутный, так и масляный диффузионные насосы с соответствующими отража­телями можно с успехом использовать для получения вакуума ~10^-10 мм рт.ст. В большинстве случаев выбор рабочей жид­кости насоса определяется возможными последствиями загряз­нения вакуумной системы ртутью или углеводородами. В осталь­ных случаях выбор рабочей жидкости определяется индивиду­альными склонностями исследователя. Однако применение ртути обычно ограничивается ее использованием в небольших стеклянных системах.

К сожалению, диффузионные насосы также являются воз­можным источником газов и загрязнений вследствие миграции рабочих жидкостей и продуктов их разложения в вакуумную камеру. Недавно основные производители масляных диффузи­онных насосов добились существенного уменьшения противотока рабочей жидкости посредством усовершенствования конструкций кипятильников и сопел. По имеющимся данным скорость про­тивотока обычно не превышает 3 • 10^-3 г/см²-час. Однако это составляет около 17 см³ масла за сутки работы стандартного 150-миллиметрового насоса, что делает необходимым примене­ние соответствующих отражателей и ловушек. Использование чашки с водяным охлаждением, расположенной над верхним соплом диффузионного насоса, уменьшает противоток примерно в 10³ раз.

В ртутных насосах основные ограничения связаны с упругостью паров рабочей жидкости (3-10^-3 мм рт.ст. при 23°С); эту труд­ность можно преодолеть только путем применения специальных ловушек.

От конструкции отражателей или ловушек, помещаемых ме­жду диффузионным насосом и сверхвысоковакуумной камерой, существенно зависит предельное разрежение в системе. Послед­ним достижением в этой области явилось использование в отра­жателях таких материалов (типа молекулярных сит), как искусственный цеолит или активированная окись алюминия, применяемых в сорбционных ловушках. Эти материалы весьма эффективно предотвращают миграцию углеводородов из масля­ного диффузионного насоса в вакуумную камеру. Их свойства в этом отношении даже выше, чем у медной фольги, которая использовалась с аналогичной целью на протяжении ряда лет.