+7 (495) 664 22 07 baza@vacuumpro.ru

Предельное остаточное давление пароструйного насоса

В отношении предельного остаточного давления насоса можно сделать два конкретных замечания. Предельное давление можно считать пределом газовой нагрузки или пределом перепада давления. И то и другое имеет значение на практике, последнее обычно только в отношении легких газов. Откачивающее действие пароструйных насосов не прекращается при любом давлении, каким бы низким оно ни было. Предельное остаточное давление насоса зависит от отношения удаленных и вернувшихся (диффундировавших) молекул, а также от отношения газовой нагрузки к быстроте откачки. Кроме этого, сам насос может внести свою газовую нагрузку через обратный поток пара рабочей жидкости, ее распавшихся фракций и выделения газа из элементов насоса. Таким образом, на практике наблюдаемое полное предельное остаточное давление представляет собой сложную величину, состоящую из нескольких элементов. На практике широко наблюдаемый первый предел связан с рабочей жидкостью насоса, хотя при наличии жидкости с лучшими свойствами может потребоваться определенная дегазация (термическая обработка) системы, для того чтобы поддержать это предельное давление, если оно ниже 1 СИ Торр.

Когда используются ловушки с жидким азотом, ограничительное давление обычно создается различными газовыми нагрузками в системе, даже если система состоит только из измерительного колпака и вакуумметра. При давлении ниже 5 * 10-9 Торр обычно требуется тщательная термическая обработка.

В случае гелия и водорода можно ограничить перепад давлений большинства насосов, хотя могут быть разработаны специальные конструкции, в которых улучшены показатели предельного остаточного давления.

Жалюзи и ловушки

Перегородки комнатной температуры у впуска в насос не влияют на предельное остаточное давление, за исключением экранирования вакуумметра от прямого воздействия пара рабочей жидкости насоса. Водоохлаждаемые жалюзи подавляют скорость повторного испарения конденсата или перехваченной жидкости, уменьшая тем самым плотность пара в пространстве между жалюзи и ловушкой. Для веществ, в частности таких, как рабочие жидкости пароструйного насоса, каждое изменение температуры на 20 °С в сторону комнатной температуры приводит к изменению давления пара приблизительно на порядок и отсюда — к изменению скорости испарения. Сниженная плотность пара уменьшает возможность взаимных столкновений молекул и их последующего обхода через ловушку без контакта охлажденной поверхности.

Криоловушки, или охлаждаемые ловушки, в сущности оказывают два воздействия. Они выступают в качестве барьера для потока конденсируемых паров из насоса в систему, но они также действуют в качестве криогенных насосов для конденсируемых паров, исходящих из системы. Последнее может оказывать главное воздействие на предельное давление во многих случаях. В высоковакуумной области и для необработанных термически систем, в которых используются современные рабочие жидкости с низким давлением паров, уменьшение давления (когда охлаждаются ловушки) главным образом связано с откачкой водяного пара. В необработанных термически системах после предварительного разрежения на воду может приходиться 90% оставшихся газов, и охлаждение ловушки просто увеличивает быстроту откачки водяного пара (обычно на коэффициент 2 или 3).

Перепад давлений для более легких газов

Как отмечалось ранее, перепад давлений при откачке легких газов может оказаться слишком малым, чтобы обнаружить зависимость между впускным и выпускным давлениями. Измеренный перепад давлений для различных газов можно представить в следующем порядке: водород - 3*102 - 2*106, гелий - 103 - 2*106, неон - (1-2)*108, СО и аргон - 107, кислород и криптон - (3-5) * 107 и углеводороды - 7(СН2n+2)* 108. В современных насосах перепад давлений гелия ближе к 107, и его можно увеличить даже до 1010 путем удвоения подвода теплоты. На практике даже ионизационный вакуумметр, используемый в форвакуумной линии, может производить достаточно водорода, вызывающего увеличение впускного давления (то же самое явление было отмечено в турбомолекулярной насосной системе).

Что касается предельного остаточного давления, водород может составлять значительную часть остаточного газа из-за его присутствия в металлах, рабочей жидкости насоса и водяном паре. На это следует обратить особое внимание при работе со сверхвысоким вакуумом, где некоторым диффузионным насосам может потребоваться второй, подключенный последовательно насос. Те же факторы следует учитывать при использовании гелия в детекторах течей, масс-спектрометрах, экспериментах с молекулярным лучом и т. д.

Группа РОСВАКУУМ

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

 

Телефон: +7 (495) 664-22-07

E-mail: baza@vacuumpro.ru

 

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров - свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.