分子增压泵和涡轮分子泵工作机理简介龚建华 储继国分子增压泵是基于拖动原理的高真空泵,同时具有优良的中真空抽气能力,是我国拥有独立知识产权的新一代真空泵。虽然姗姗来迟,但面对蓬勃发展的真空技术领域,正赶上了大好时机。分子增压泵的问世,使得广大的真空技术用户能在丰富多彩的泵种中增加了选择的机会。为了更好地为真空产业服务,特将该泵与有悠久传统的涡轮分子泵从工作机理的差异上做一简单介绍。一、涡轮分子泵和分子增压泵的相同点与不同点1.共同点:涡轮分子泵和分子增压泵都是高真空泵,极限真空 10-5Pa(10-7Pa);都工作在很高的转速(数万转/分钟);都有很高的压缩比(N2:108),所以都可以获得清洁真空。2.不同点目前国内生产的以及绝大部分国外生产的涡轮分子泵都是立式泵,而分子增压泵是卧式泵,卧式泵对共振的控制比立式泵难度大;分子增压泵的工作压力和排气流量均比涡轮分子泵高出很多,可以达到数百帕;涡轮分子泵的转子是由涡轮叶片构成,而分子增压泵的转子是由平圆盘构成;涡轮分子泵工作在分子流状态,而分子增压泵可以工作在分子流和过渡流状态。二、涡轮分子泵和分子增压泵的工作原理如要用通俗些的话语来说明两种泵的工作原理,可用家乐福超市的传送带式的电梯比作分子增压泵的拖动原理;而用“陷阱”(比较牵强)来形容涡轮分子泵的传输几率原理。1.涡轮分子泵的工作原理此处的所谓“陷阱”比喻的是一种结构,使得气体分子沿某方向容易通过,而反方向难以通过。先看生活中的一个例子,图 1 是捕捉黄鳝的竹篓,这种结构使得黄鳝很容易从入口进入底部觅食,而极难从反方向逃逸,这便是一种陷阱。再看图 2,这是一个假想的隘口,由于设计成这样的构造,显然,人从两个方向通过的难易程度是不一样的,如果人平均出现在入口的任一位置,那么从左向右,比从右向左容易通过,比例大约是 5:1,这也是一种陷阱。对于图 2 的模型,可以引入一个物理量——传输几率,它可以这样来理解,以均等机会(概率相等)出现在入口任一位置的人通过隘口的可能性(概率)。显然对于图 2,从左向右的传输几率为 1,即都能通过,而从右向左的传输几率约 1/5,即平均 5 人有 1 人可以通过。因此,如果起始时,隘口两边的人数相等,随后,便慢慢地在右边逐渐增多。传输几率在气体分子的运动中是一个非常重要的概念,比如气体分子通过一个长圆形管道,其难易程度可用该管道的传输几率来表征。当管道的长径比(l/r)一定...