Technisches Team · Kintek Solution

Eine Diffusionsvakuumpumpe ist eine Art Hochvakuumpumpe, die ohne bewegliche Teile arbeitet und auf den Prinzipien der Dampfdiffusion und Kondensation beruht, um ein Vakuum zu erzeugen. Die Pumpe verwendet ein Spezialöl, das erhitzt wird, um Dampf zu erzeugen. Dieser Dampf wird durch eine Reihe von Düsenöffnungen nach oben geleitet und erzeugt einen Dampfstrom mit hoher Geschwindigkeit, der Gasmoleküle aus der Vakuumkammer einfängt. Der Dampf und die eingefangenen Gasmoleküle werden dann durch Kühlschlangen kondensiert, sodass das Öl zur Wiederverwendung zurück zum Kessel fließen kann. Durch diesen Prozess entsteht ein Druckunterschied, der es der Pumpe ermöglicht, ein hohes Vakuum zu erreichen und aufrechtzuerhalten.

Wichtige Punkte erklärt:

1. Kernkomponenten einer Diffusionsvakuumpumpe:

   • Diffusionspumpenöl: Es wird ein Spezialöl mit hoher thermischer Stabilität und niedrigem Dampfdruck verwendet. Es ist für die Erzeugung des für den Pumpvorgang erforderlichen Dampfes unerlässlich.
   • Heizung: Die Heizung befindet sich am Boden der Pumpe und bringt das Öl zum Kochen, um Dampf zu erzeugen.
   • Jet-Öffnungen: Der Dampf wird durch vertikal verjüngte Schornsteine ​​mit Düsenöffnungen geleitet, wodurch Dampfströme mit hoher Geschwindigkeit entstehen.
   • Kondensationsschlangen: Gekühlte Oberflächen an der Außenseite der Pumpe kondensieren den Dampf wieder zu flüssigem Öl und ermöglichen so die Rückkehr zum Kessel.

2. Funktionsprinzip:

   • Die Heizung bringt das Diffusionspumpenöl zum Sieden und erzeugt Dampf.
   • Der Dampf steigt durch die Düsenöffnungen auf und bildet einen Dampfstrom mit hoher Geschwindigkeit.
   • Gasmoleküle aus der Vakuumkammer werden durch Diffusion vom Dampfstrom eingefangen.
   • Die Dampf- und Gasmoleküle werden durch die Kondensationsschlangen nach unten geleitet, wo der Dampf wieder zu flüssigem Öl kondensiert.
   • Das kondensierte Öl fließt zurück zum Kessel, während die eingefangenen Gasmoleküle am Boden der Pumpe ausgestoßen werden.
   • Der Druckunterschied zwischen der Oberseite (Vakuumkammer) und der Unterseite (Auslass) der Pumpe erzeugt und hält ein hohes Vakuum aufrecht.

3. Vorteile von Diffusionsvakuumpumpen:

   • Keine beweglichen Teile: Der Verzicht auf mechanische Komponenten reduziert den Verschleiß und erhöht die Zuverlässigkeit und Lebensdauer.
   • Hohe Sauggeschwindigkeit: Kann ein sehr hohes Saugvermögen erreichen und eignet sich daher für Anwendungen, die eine schnelle Evakuierung erfordern.
   • Hohe Vakuumniveaus: Kann ein Ultrahochvakuumniveau erreichen, das häufig in der wissenschaftlichen Forschung und in industriellen Prozessen eingesetzt wird.

4. Einschränkungen:

   • Ölverschmutzung: Eine kleine Menge Ölmoleküle kann in der Vakuumkammer verbleiben, was bei empfindlichen Anwendungen problematisch sein kann.
   • Vorvakuum-Anforderung: Erfordert eine Vorvakuumpumpe, um den Druck auf ein Niveau zu reduzieren, bei dem die Diffusionspumpe effektiv arbeiten kann.
   • Wärme- und Kühlanforderungen: Die Pumpe ist auf präzises Heizen und Kühlen angewiesen, was die Betriebskomplexität und den Energieverbrauch erhöhen kann.

5. Anwendungen:

   • Wissenschaftliche Forschung: Wird in Laboratorien für Experimente verwendet, die Ultrahochvakuumbedingungen erfordern.
   • Industrielle Prozesse: Wird in der Halbleiterfertigung, der Dünnschichtabscheidung und der Vakuumbeschichtung eingesetzt.
   • Weltraumsimulation: Wird in Vakuumkammern verwendet, um Weltraumbedingungen zum Testen von Raumfahrzeugkomponenten zu simulieren.

6. Überlegungen zur Wartung:

   • Ölqualität: Zur Aufrechterhaltung der Leistung sind eine regelmäßige Überwachung und ein Austausch des Diffusionspumpenöls erforderlich.
   • Kühlsystem: Die ordnungsgemäße Funktion der Verflüssigungsschlangen ist für einen effizienten Betrieb von entscheidender Bedeutung.
   • Vorvakuumpumpe: Die Vorvakuumpumpe muss gewartet werden, um sicherzustellen, dass die Diffusionspumpe innerhalb ihres erforderlichen Druckbereichs arbeitet.

Durch das Verständnis dieser Schlüsselpunkte kann ein Käufer beurteilen, ob eine Diffusionsvakuumpumpe für seine spezifische Anwendung geeignet ist, und dabei Faktoren wie erforderliche Vakuumniveaus, Pumpgeschwindigkeit und potenzielle Kontaminationsrisiken berücksichtigen.

Übersichtstabelle:

Aspekt	Einzelheiten
Kernkomponenten	Diffusionspumpenöl, Heizung, Düsenöffnungen, Kondensationsschlangen
Funktionsprinzip	Dampfdiffusion und Kondensation erzeugen einen Druckunterschied im Vakuum
Vorteile	Keine beweglichen Teile, hohe Sauggeschwindigkeit, ultrahohe Vakuumniveaus
Einschränkungen	Ölverschmutzung, Vorvakuumbedarf, Wärme-/Kühlbedarf
Anwendungen	Wissenschaftliche Forschung, Halbleiterfertigung, Weltraumsimulation
Wartung	Ölqualität überwachen, Kühlsystem sicherstellen, Vorvakuumpumpe warten

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