涡轮分子泵的工作原理

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟

涡轮分子泵的工作原理

涡轮分子泵于1957 年首次问世，各国真空企业都有产品投放市场，已获得发展和推广应用。涡轮分子泵的应用范围与扩散泵基本相同，这两种泵均

可由前级泵不停地向大气中排气，进口压力在1 Pa~10-7 Pa 范围，抽气都对分子类别无选择性，从70 l/s~10000l/s 的泵都能得到。特殊用途还有更小或更大的涡轮分子泵。扩散泵有60000 l/s 的产品，目前通常用途的涡轮分子泵没有大于10000l/s 的。

分子泵输送气体应满足二个必要条件：

1、涡轮分子泵必须在分子流状态下工作。因为当将一定容积的容器中所

含气体的压力降低时，其中气体分子的平均自由程则随之增加。在常压下空气

分子的平均自由程只有0.06 μm ，即平均看一个气体分子只要在空间运动0.06 μm ，就可能与第二个气体分子相碰。而在 1.3Pa 时，分子间平均自由程可达4.4mm 。若平均自由程增加到大于容器壁间的距离时，气体分子与器壁的碰撞机会将大于气体分子之间的碰撞机会。在分子流范围内，气体分子的

平均自由程长度远大于分子泵叶片之间的间距。当器壁由不动的定子叶片与运

动着的转子叶片组成时，气体分子就会较多地射向转子和定子叶片，为形成气

体分子的定向运动打下基础。

2、分子泵的转子叶片必须具有与气体分子速度相近的线速度。具有这样

的高速度才能使气体分子与动叶片相碰撞后改变随机散射的特性而作定向运

动。

分子泵的转速越高，对提高分子泵的抽速越有利。实践表明，对不同分

子量的气体分子其速度越大，泵抽除越困难。例：H2 在空气中含量甚徽，但由