降低扩散泵返油率提高清洁度的措施

降低扩散泵返油率提高清洁度的措施

油扩散泵致命的缺点就是泵油返流污染被抽系统。经过大量的研究，现代扩散泵由于增加了挡油帽、障板和冷阱等措施，使扩散泵的返油率降得很低。

所有的油扩散泵都存在一定程度的返流现象。返流的气体是少量残余的碳氢化合物。返流有两个不同性质的来源：泵油分子朝向扩散泵顶喷咀的上方运动构成泵的主要的返流。其次要的返流是被泵壁冷凝的泵油的迁移或再蒸发。利用好的锅炉和喷咀设计，可使主要的返流降至低。在顶喷咀上方设置水冷挡油帽，它已成为顶喷咀专用的拦截返油的水冷装置，由于不断对冷帽结构的改进，使主要返流大大降低。

真空腔体利用水冷挡油帽，使泵的抽速稍有损失外，可使返油率降低。对于许多应用场合是允许的。若在系统附加些管道、阀门和弯管，可使真空室的返流降低1/10~1/1000。若利用水冷式的光学密闭的障板，可限制主要返流，但使泵的抽速约下降50%。

次要的返流（即冷凝在表面上的泵油迁移和再蒸发是表面温度和泵油蒸汽压的函数，到达真空室的这种返流量取决于设置在泵与真空室之间的冷阱的几何形状和温度，常用液氮（ 77K）冷阱来捕集油分子。因此真空室的压力明显地低于泵油的蒸汽压。障板或冷阱不仅必须光学密闭，而且还必须使进入障板或冷阱的油分子与冷面少碰撞一次。对于使用吸附剂（如沸石）的障板，为避免油分子直线飞行，要设置交错的吸附剂托盘。沸石是一种含有直径比气体分子直径稍大的微孔物质。1盎司（ 28.35g）沸石内部约有5英亩吸附面积，在小型超高真空系统中，使用分子吸附剂障板是有效的。因为在低压下，在几个星期内它能连续地吸附碳氢化合物和其它气体，并不需要液氮。

现代的油扩散泵在泵入口处，泵油的返流已降至大约室温下泵油蒸发速率的水平。