金属油扩散泵介绍

金属油扩散泵介绍
金属油扩散泵是利用低压、高速和定向流动的油蒸气射流抽气的真空泵。

金属油扩散泵的极限真空为10-4～10-5帕，工作压力范围为10-1～10-4帕，抽速范围为几十至十几万升/秒(1升=10-3米3)。

金属油扩散泵是获得高真空的主要设备，广泛用于真空冶炼、真空镀膜、空间模拟试验和对油污染不敏感的一些真空系统中。

油扩散泵与水银扩散泵的比较
水银扩散泵是1915年发明的，但自1928年发现可以用油作为工作液体代替水银后，水银扩散泵不太被人们重视，油扩散泵便发展很快。

1938年已经出现了金属三级分馏油扩散泵，油扩散泵发展后，在大部分实验室研究工作和工业上的用途上，油扩散泵代替了水银扩散泵，这是因为油的蒸汽压比水银的小得多，因此使用水银扩散泵时，必须使用液体空气或干冰，而使用油扩散泵时只用冷水甚至空气冷却就可以了。

更重要的是，水银蒸气有毒性，因而在使用水银泵的实验内，如何避免水银蒸气散在室内空气中是很难的问题。

尤其是，当玻璃的水银扩散泵发生炸破事故时，大量的热水银蒸气发散出来，对人更是危险。

此外，水银对各种有色金属具有腐蚀性，也是它的严重缺点，但是油也有它的缺点，它很怕氧化，它的前级耐压低，在高电压的真空设备上，油的蒸气附在电极上会使耐压下降等等。

因此，在油扩散泵发展以后，水银扩散泵在某些实验室用途上仍有它的特殊作用，不过大部分高真空工作中都用油泵。

金属油扩散泵的优点
金属油扩散泵最大的优点：金属油扩散泵坚固不易碰坏;其次是大型的扩散泵必须做金属的，现在一般大的玻璃油扩散泵速度只有100—200升/秒;而大的金属油扩散泵可以达到20000—40000升/秒，因此一切大型的真空设备都用金属的油扩散泵。

由于大型玻璃活门难制，使玻璃油扩散泵更没有向大型方向发展的可能。

另外，因为金属加工容易比玻璃精确，金属扩散泵易于制造，这也是它的优点。

金属油扩散泵的简单工作原理
当用机械泵把金属油扩散泵和被抽容器中的空气抽到很稀薄时，我们把金属油扩散泵的油用电炉加热到200℃左右时(各种油不同)，油的蒸气压上升到0.5—1毫米，蒸气便由各级喷口喷出，喷出方向是向下向外，打在水冷却的壁上便凝结流下，流回锅炉，不停地加热，油蒸气便不停地喷出来，喷出的蒸气分子流的速度
大约是每秒200米以上，原有的空气分子遇到蒸气喷流便被打下来，于是渐渐上面的气压便比下面的气压小，上面便形成了高真空，这便是最粗浅的扩散泵工作原理。

怎样提高金属油扩散泵能够达到的真空度
金属油扩散泵抽到极限真空时所剩余的气体包括下列各项:(1)反扩散的空气分子;(2)漏气;(3)出气、虚漏;(4)橡皮圈出气及透过性;(5)油的分解物;(6)油的蒸气等项。

为了提高真空，要采取下列措施：
(1)使用好的油，不分解的以DC—703为最好;
(2)加强分馏作用，我们的三级分馏扩散泵，除有分馏筒外，还加上分馏圈，通过油的孔都形成180°距离，使油尽量走长的距离;
(3)为了消灭橡皮出气透过的作用，金属刀口泵或将是今后重点努力的方向;
(4)为了减少油的吸收气体作用及加强内杂质的排出，我们采用了另一油扩散泵为前级，同时可以避免可能机械泵油反扩散的作用;
(5)根据经验，泵体及喷口所用的材料以铁、紫铜、铝三种可用，黄铜不可用;因为在高温下，锌会蒸发出来，引起油的分辨作用。

理论上，玻璃及搪瓷或真空蒸镀的表面可能有利;
(6)降低锅炉底的温度，因为油的温度在锅炉表面是最高的，因此分解可能主要是在这地方，减低温度方法有三个：(A)减少喷口的面积，并且加放散热以减少负担;(B)增加热对流的效应，减少面部油的过热;(C)炉底分为两部，分别调节加热的功率。

(7)长时间的抽气以及利用冷却技术。

综上所言，金属油扩散泵对于一般高真空技术的应用，即在一定极限真空是很容易达到的，我们可以完全采用国产材料来达到。