Struktura in shematska diagrama molekularne črpalke

Ključne sestavine molekularne črpalke so vrtljive lopatice in stacionarne rezila (slika 1). Hitrost vrtenja rotacijskega rezila doseže 1800 do 90000 vrt / min, hitrost na vrhu rezila doseže nekaj sto metrov na sekundo, kar je blizu povprečni hitrosti molekule. In molekule plina se prenašajo v izpušno odprtino s trkom. Ko se vrtljivo rezilo, ki je nastavljeno za vrtenje z veliko hitrostjo, verjetnost, da se molekule plina gibljejo od sesalne strani do izpušne strani, je A in verjetnost, da se molekule plina gibajo od izpušne strani do sesalne strani je B. Vrteča lopatic zadene molekule plina, nato molekule plina udarijo v fiksno rezilo in letijo proti naslednjem rotirajočemu se rezilu, končno se molekula plina izlomi v izpuh, pri čemer A> B doseže funkcijo izpušnih plinov.

Izpušna hitrost molekularne črpalke = odprtina sesalne strani × 11,6 × A / Bp

V formuli, p se nanaša na povečano vrednost tlaka.

Večji od kota rezila, večja je hitrost izpušnih plinov manjša od stiskanja. Če je kot rezila majhen, je hitrost izpušnih plinov majhna in razmerje stiskanja je veliko. Hitrost izpuha molekularne črpalke skoraj ne vpliva na tip plina, končni tlak črpalke pa je lahko 10-8 Pa, hitrost izpušnih plinov pa se zmanjša za lahke molekule / atome.

Kot neke vrste mehanska črpalka z visoko hitrostjo vrtenja, molekularna črpalka zahteva visoko ravnovesje in je zelo krhka za trdne tuje snovi. Zato je običajno na vhodu nameščen kovinski filter. Ko deluje molekularna črpalka, se lahko noži poškodujejo, če se tlak nenadoma poslabša.

Slika 1 Struktura in shematski diagram molekulske črpalke

Konvencionalne molekularne črpalke uporabljajo ležaje, ki zagotavljajo hitro vrtenje lopatic. Toda nova molekularna črpalka ima magnetno levitacijsko strukturo, zaradi česar se hitrost rezila stalno povečuje, hkrati pa je molekularna črpalka primernejša za ultra-visok vakuumski sistem, prav tako podaljša življenjsko dobo molekularna črpalka.

V primerjavi z oljno zapečatenimi rotacijskimi črpalkami in turbinskimi suhimi črpalkami imajo molekularne črpalke čistejše delovno okolje in lahko dosežejo izjemno visoke ravni vakuuma. Vendar molekularne črpalke ne morejo delovati pri atmosferskem tlaku in jih je treba uporabljati v kombinaciji z drugimi grobimi vakuumskimi črpalkami (z oljno zaprte rotacijske črpalke ali turbo suhimi črpalkami), ki lahko delujejo pri atmosferskem tlaku. Molekularna črpalka ima zapleteno strukturo in visoko ceno, pri vrtilni hitrosti pa je vibracija.