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文章詳情
分子泵是否“無油”？
日期：2025-07-10 08:44
瀏覽次數(shù)：1925
摘要：分子泵是否“無油”？這是一個(gè)老問題了。
從工作機(jī)理來說，分子泵對(duì)油蒸汽的壓縮比很高，即使前級(jí)有油蒸汽存在，高真空室通常無法檢測(cè)到油蒸汽，所以，往往被稱為“ 無油”泵。其實(shí)，上述說法只有在分子泵操作步驟合理時(shí)才能成立。
分子泵處于停止?fàn)顟B(tài)，泵的軸承（磁懸浮軸承除外）和前級(jí)泵（干式前級(jí)泵除外）的潤(rùn)滑油蒸汽可能擴(kuò)散到高真空室。
1）停泵狀態(tài)：氣體的擴(kuò)散速度與壓強(qiáng)平方成反比。停泵狀態(tài)，只要壓強(qiáng)＞50Pa，對(duì)大部分用戶來說，油蒸汽的擴(kuò)散可以忽略，可以認(rèn)為“無油”。
2）制動(dòng)過程：分子泵制動(dòng)過程中，真空室壓強(qiáng)逐漸升...
分子泵是否“無油”？這是一個(gè)老問題了。
從工作機(jī)理來說，分子泵對(duì)油蒸汽的壓縮比很高，即使前級(jí)有油蒸汽存在，高真空室通常無法檢測(cè)到油蒸汽，所以，往往被稱為“ 無油”泵。其實(shí)，上述說法只有在分子泵操作步驟合理時(shí)才能成立。
分子泵處于停止?fàn)顟B(tài)，泵的軸承（磁懸浮軸承除外）和前級(jí)泵（干式前級(jí)泵除外）的潤(rùn)滑油蒸汽可能擴(kuò)散到高真空室。
1）停泵狀態(tài)：氣體的擴(kuò)散速度與壓強(qiáng)平方成反比。停泵狀態(tài)，只要壓強(qiáng)＞50Pa，對(duì)大部分用戶來說，油蒸汽的擴(kuò)散可以忽略，可以認(rèn)為“無油”。
2）制動(dòng)過程：分子泵制動(dòng)過程中，真空室壓強(qiáng)逐漸升高，*終達(dá)到前級(jí)真空水平。顯然，真空室中的氣體絕大部分是由前級(jí)擴(kuò)散過來的，前級(jí)真空中的油蒸汽理所當(dāng)然會(huì)帶進(jìn)真空室。
4）爬油問題：不論停泵、還是運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油都會(huì)沿轉(zhuǎn)軸和葉輪爬向高真空室。分子泵運(yùn)行時(shí)，若抽除油蒸汽的速率超過爬油速率，則問題不大，反過來就不大妙了。
5）返油通道：為了提高抽速，現(xiàn)有渦輪分子泵通常采用透光葉輪，因此，在分子泵內(nèi)部，高真空與前級(jí)真空之間，存在直通通道，構(gòu)成返油路徑。
對(duì)于同時(shí)采用磁懸浮軸承和干式前級(jí)泵的分子泵抽氣系統(tǒng)，才是無油真空系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)十分昂貴，大部分用戶難以承受。
下面著重討論幾種費(fèi)用不大的應(yīng)對(duì)策略：
1）啟動(dòng)過程
小型真空設(shè)備，分子泵和前級(jí)泵同時(shí)啟動(dòng)可以有效減少啟動(dòng)過程中的返油。
大 型真空設(shè)備，在真空室壓強(qiáng)抽至50-100Pa時(shí)，即啟動(dòng)分子泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，可減少返油?，F(xiàn)有分子泵大多可以在較高的壓強(qiáng)下低速運(yùn)轉(zhuǎn)，但各廠家，甚至同一廠家、不同型號(hào)產(chǎn)品的高壓強(qiáng)運(yùn)行能力有很大差異，操作起來不容易把握，一旦出現(xiàn)問題，損失不小。此外，低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分子泵的擋油能力也有所減弱。
2）制動(dòng)過程
若在分子泵壓縮級(jí)中部設(shè)專用充氣口，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速降至約1/3標(biāo)稱值時(shí)，注入N2、干燥空氣、或其它清潔氣體，可以阻擋前級(jí)真空的油蒸汽進(jìn)入高真空室。
3）采用分子增壓泵也是一種理想的解決辦法。該泵可在50-100Pa的高壓強(qiáng)下連續(xù)運(yùn)行。
真空泵返油是一個(gè)十分具體的應(yīng)用問題，學(xué)究式的討論無多大意義。在實(shí)際工作中，只要返油量不影響真空產(chǎn)品的質(zhì)量就行了。
從工作機(jī)理來說，分子泵對(duì)油蒸汽的壓縮比很高，即使前級(jí)有油蒸汽存在，高真空室通常無法檢測(cè)到油蒸汽，所以，往往被稱為“ 無油”泵。其實(shí)，上述說法只有在分子泵操作步驟合理時(shí)才能成立。
分子泵處于停止?fàn)顟B(tài)，泵的軸承（磁懸浮軸承除外）和前級(jí)泵（干式前級(jí)泵除外）的潤(rùn)滑油蒸汽可能擴(kuò)散到高真空室。
1）停泵狀態(tài)：氣體的擴(kuò)散速度與壓強(qiáng)平方成反比。停泵狀態(tài)，只要壓強(qiáng)＞50Pa，對(duì)大部分用戶來說，油蒸汽的擴(kuò)散可以忽略，可以認(rèn)為“無油”。
2）制動(dòng)過程：分子泵制動(dòng)過程中，真空室壓強(qiáng)逐漸升高，*終達(dá)到前級(jí)真空水平。顯然，真空室中的氣體絕大部分是由前級(jí)擴(kuò)散過來的，前級(jí)真空中的油蒸汽理所當(dāng)然會(huì)帶進(jìn)真空室。
4）爬油問題：不論停泵、還是運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油都會(huì)沿轉(zhuǎn)軸和葉輪爬向高真空室。分子泵運(yùn)行時(shí)，若抽除油蒸汽的速率超過爬油速率，則問題不大，反過來就不大妙了。
5）返油通道：為了提高抽速，現(xiàn)有渦輪分子泵通常采用透光葉輪，因此，在分子泵內(nèi)部，高真空與前級(jí)真空之間，存在直通通道，構(gòu)成返油路徑。
對(duì)于同時(shí)采用磁懸浮軸承和干式前級(jí)泵的分子泵抽氣系統(tǒng)，才是無油真空系統(tǒng)。然而，該系統(tǒng)十分昂貴，大部分用戶難以承受。
下面著重討論幾種費(fèi)用不大的應(yīng)對(duì)策略：
1）啟動(dòng)過程
小型真空設(shè)備，分子泵和前級(jí)泵同時(shí)啟動(dòng)可以有效減少啟動(dòng)過程中的返油。
大 型真空設(shè)備，在真空室壓強(qiáng)抽至50-100Pa時(shí)，即啟動(dòng)分子泵低速運(yùn)轉(zhuǎn)，可減少返油?，F(xiàn)有分子泵大多可以在較高的壓強(qiáng)下低速運(yùn)轉(zhuǎn)，但各廠家，甚至同一廠家、不同型號(hào)產(chǎn)品的高壓強(qiáng)運(yùn)行能力有很大差異，操作起來不容易把握，一旦出現(xiàn)問題，損失不小。此外，低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分子泵的擋油能力也有所減弱。
2）制動(dòng)過程
若在分子泵壓縮級(jí)中部設(shè)專用充氣口，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速降至約1/3標(biāo)稱值時(shí)，注入N2、干燥空氣、或其它清潔氣體，可以阻擋前級(jí)真空的油蒸汽進(jìn)入高真空室。
3）采用分子增壓泵也是一種理想的解決辦法。該泵可在50-100Pa的高壓強(qiáng)下連續(xù)運(yùn)行。
真空泵返油是一個(gè)十分具體的應(yīng)用問題，學(xué)究式的討論無多大意義。在實(shí)際工作中，只要返油量不影響真空產(chǎn)品的質(zhì)量就行了。
