Pfeiffer Turbo pump 渦輪分子泵工作原理

Pfeiffer Turbo pump 渦輪分子泵工作原理(Turbo molecular Pump)

伯東企業(上海)有限公司代理德國Pfeiffer 渦輪分子泵, 包括hipace 10-700 l/s 系列分子泵, hipace 1000-2000 系列分子泵以及hipace 全磁浮分子泵;渦輪分子泵具有高抽速,高氣流量,高可靠性,超低振動,低噪音等優點,廣泛用於聚變技術,等離子研究,太空模擬,基本粒子物理,生物技術等科學研發。

 為了更好的了解Pfeiffer 渦輪分子泵, 現向您闡述其工作原理:

 A.渦輪分子泵流程
(1)利用氣體分子和高速運動的機件互相碰撞之作用而將氣體分子帶出系統外氣體分子質點碰撞到運動機件的表面,分子質點碰撞反彈後,將會在其原來的熱力速度之外獲得一部分與機件表面運動方向平行的額外速度,這兩個分速度的合成量會造成分子質點在碰撞之後的終速度,也決定分子質點最後方向,如圖a所示。

 

 

(2)渦輪葉片形狀設計, 使原本任意方向運動的氣體分子都朝著一個方向而運動, 圖b 所示.
(3)轉子和靜子交換排列, 氣體分子與高速運動之葉片表面碰撞後, 經由運動轉移而形成方向性運動的作用重複產生。每一轉子和靜子組合形成一壓縮級(Compression stage),圖c 所示.

 

(4)而每一壓縮級再串聯排列時, 就形成渦輪分子泵的架構, 圖d 所示。

 

下圖a.b.c.d 為渦輪分子泵原理示意
(a) 氣體分子粒與運動機件碰撞後額外速度分量
(b) 渦輪分子泵轉子葉片剖面與淨氣之產生
(c) 轉子與靜子組合形成壓縮級
(d) 組合多數、多層壓縮級後形成渦輪分子泵

 

B.渦輪分子泵如何達到抽氣的效果:

在分子流(Molecular flow)的環境下,氣體分子的密度甚低,分子平均自由徑(Mean free path)相當大,分子可以運