分子真空泵(简称分子泵)是1913年德国人盖得(W. Gaede)首先发明的.他又以气体的外摩擦作用为分子泵奠定了理论基础 然分子泵是一种机械泵、但它已摆脱了那种靠容积变化来抽气的容积泵原理,而是靠高 速运动的刚体表面来携带气体分子实现抽气的一种新型机械直空泵,通常把用高速刚体表面 带气体分子按一定方向运动的现象称为分子牵引,或称为气体的外摩擦输运现象。因此,人们 把面再发明的分子泵称为牵引分子泵,这种泵具有动时间短,抽重气体比抽轻气体快等一系 列优点。但由于它的密封间隙小,容易引起机械故障以及加工精度要求高等,除特殊需要外 实际上很少应用,曾有些人做过不少改进,出现过几种不同类型的牵引分子泵,但由于抽速低没有推广应用,曾一度被结构简单的扩散泵所代替 德国人贝克(W. Becker)1956年发明了一种适于超高真空下工作的涡轮分子泵。这种泵 和牵引分子泵相比,在结构和原理方面并不完全相同。
涡轮分子泵是以高速旋转的动叶片和静 止的定叶片相互配合来实现抽气的,这种泵的极限压力可以达到10-P以下,对油蒸气等高 分子量气体的压缩比很高、几乎能达到测不出的程度。因而残余气体中油蒸气的分压力很低 于轴承用的润滑油仅在泵的出口侧存在,故泵在运转过程中人口处检查不出油的痕迹。因此,涡轮分子泵可以获得清洁无油的超高真空。这种泵如果长期不用,轴承处的油蒸气会扩散 到泵的入口侧,降低泵所能达到的清洁程度。为了消除油蒸气的污染,在工作时,须对泵的入口进行烘烤除气,烘烤温度要严格控制,过高会使叶片变形。有的在停泵时,用压力为13hPa的干燥气体充入泵内,以消除油蒸气返流造成的污染 涡轮分子泵是一种高速旋转的机械泵,动叶片的线速度很高,转子的转速一般为200 1200r/s。这样的转子会因为动平衡不好而引起振动,使轴承很快磨损,涡轮分子泵的寿命也会因此而降低,所以分子泵动平衡的好坏是发展涡轮分子泵的关键所在。此外,涡轮分子泵对异物进入非常敏感,通常在泵的入口处设置金属过滤网 为了彻底杜绝油蒸气对涡轮分子泵的污染和进一步提高涡轮分子泵的性能,近些年来,又出现利用空气轴承和磁悬浮轴承的新型涡轮分子泵。这样一来,涡轮分子泵作为清洁的超高真空泵就更加完善了。目前涡轮分子泵,经过烘烤去气可以获得极高真空 我国在分子泵的研究和生产方面进展很快,在20世纪60年代 分子泵的压缩比与抽气槽的形状有关。提高压缩比很容易。在尺寸相同的情况下,牵引分子泵 的抽速比涡轮分子泵的抽速低很多。因而,利用这两种泵各自的特点,1972年出现了一种高 抽速高压缩比的涡轮牵引复合式分子泵,这种复合式分子泵利用空气静压轴承和气动马达 可以完全做到无油。采用一种无摩擦的螺旋动密封,不用前级泵便可直接向大气中排气 涡轮分子泵的结构不断改善,用途越来越广,在某些应用领域已有代替油扩散泵的趋势。 目前磁悬浮式涡轮分子泵和宽域型复合分子泵也早已达到实用化程度,使涡轮分子泵向高 流量、高出口压力方向发展,使分子泵不仅在极高和超高真空范围内应用,还可用于高真空和 中真空范图。现在成为清洁真空的重要的获得手段,应用领域在不断扩大。
