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捕获气体真空泵的多种型式讲解

发布时间:2021-11-22      点击次数:25
  捕获气体真空泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵内表面上的真空泵,可分以下几种型式。吸附泵,它是依靠具有大表面积的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵。例如分子筛吸附泵。吸气剂泵,它是一种利用吸气剂以化学方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。例如钛升华泵和错铝吸气泵属于这种类型。吸气剂离子泵,它是使被电离的气体通过电场或电磁场的作用吸附在吸气材料的表面上,以达到抽气目的的。它有如下两种型式;蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。例如轨旋式离子泵(或称弹道式钛泵);溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅散出来的吸气材料上以实现抽气目的的一种真空泵。低温泵,它是利用低温表面捕集气体的真空泵。
  捕获气体真空泵中的典型泵体形式-分子筛吸附泵。
  分子筛是一种人工合成的沸石。其原料一般为白色晶体粉末,粒度在1~10um范围内。实际应用的粒状或球状的分子筛是在原粉中加羊甘土作为粘接剂而加工成型的。成型后加热到一定温度,脱出水分,分子筛晶体结构保持不变,同时形成许多与外部相通的均一的微孔。当气体分子直径比此微孔直径小时,可以进入孔的内部,从而使某些分子大小不同的物质分开,起到筛分子的作用,故称之为分子筛。
  分子筛的结构比较复杂。其中铝硅酸盐阴离子骨架可以形象地看作是一座晶体的“化学建筑物”,里边排列着几种不同形状的“走廊(孔道)纵横贯穿着,而且“房子”上还开有大小不同的窗口(晶孔)。分子筛的容积大约有一半是空腔,小于晶孔直径的气体分子即可通过晶孔而吸附于晶穴的内表面,巨大的内表面积决定了分子筛能大量吸气的特性。
  捕获气体真空泵的分子筛对气体的吸附是物理吸附,过程是可逆的。低温下吸附的气体在温度回升时将如数地释放出来。分子筛吸气能力可用吸附等温线来表示。吸附等温线是在一定温度下,分子筛对气体的吸附量与气体平衡压强的关系曲线。
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