Молекулярная откачка

Принцип действия высоковакуумных насосов основан на том, что вращающиеся с большой скоростью барабаны или диски сообщают молекулам, сталкивающимся с их поверхностью, компоненту скорости, а направлении вращения.

Молекулярный насос Геде представлен на рис.5.14. Барабан Т, вращается со скоро-стью от 2000 до 12000 об/мин в корпусе. Узкий зазор по короткому пути от L1 к L2 (несколько сотых мм) и шириной в 1 мм по более длинному пути. Условие влечения ротором молекул газа в том, что средняя длина пробега молекул газа у впускного патрубка должна быль больше, чем ширина зазора d. В этом случае молекулы меньше сталкиваются друг с другом и больше с барабаном.

Рисунок 5.14 – Молекулярный

насос Геде

Быстрота откачки составляет 3–10³ л/ч (1–3 л/сек) и растет с увеличением скорости вращения барабана и пропорционального корню квадратному из молекулярного веса откачиваемых газов. Для быстроты откачки включают последовательно несколько насосов. Быстрота откачки падает с уменьшением давления из-за обратного течения газов. Предельный вакуум 10^{-6 мм рт. ст. при предварительном вакууме 1мм рт. ст.}

Достоинства: сравнительно высокий вакуум и возможность откачки одновременно газов и паров.

Недостатки: сравнительно небольшая скорость откачки и точное соблюдение ширины зазоров.

Турбомолекулярный насос представлен на рис.5.15. В цилиндрическом корпусе вращается ряд дисков закрепленных на одной оси между рядом других дисков, неподвижно закрепленных к корпусам. На дисках в радиальном направлении от края диска к его середине вырезаны от-

Рисунок 5.15 – Турбомолекулярный насос верстия, таким образом, что

их оси образуют угол с осью

вращения. Молекулы, поступающие по отсасывающему патрубку, приобретают в этих прорезях импульс аксиальном направлении в сторону предварительного вакуума. Ширина пазов в дисках до 1 мм. Увеличение степени сжатия достигают применением большого числа дисков (до 20 шт.).

Турбомолекулярные насосы образуют большой скоростью откачки 5–500 м³/ч (1–3000 л/сек), при числе оборотов n = 4000–16000 об/мин высоким предельным вакуумом до 5∙10^{-10 мм рт. ст. работают при предварительном разряжении10-3 мм рт. ст. и требуют мощных насосов предварительного разряжения с быстротой откачки 500 м3}/ч.

Имеются насосы с круговыми канавками и со спиральными канавками а также молекулярные насосы с вертикальным валом (рис.5.16).

Рисунок 5.16 – Турбомолекулярный насос с вертикальным валом