分子泵的结构和原理

              分子泵的结构和原理

分子泵的核心部件是旋转叶片和固定叶片(图1)。旋转叶片的转速达1800～90000rpm，叶片端的速度达数百m/s，接近分子的平均速度，通过和气体分子的碰撞将气体分子搬运到排气口。当对向设置的旋转叶片进行高速转动时，气体分子从吸气侧运动到排气侧的几率是A，气体分子从排气侧反向运动到吸气侧的几率是B。旋转叶片撞击气体分子，气体分子碰到固定叶片之后再次飞向下一个旋转叶片，最终被弹向排气口，使得A>B，实现排气功能。

分子泵的排气速度 = 吸气侧开口面积×11.6×A/B.p

  式中 p——压强的上升值。

  叶片的角度大，则排气速度大，压缩比小。叶片的角度小，则排气速度小，压缩比大。分子泵的排气速度基本上不受气体种类的影响，泵的极限压强可达10-8 Pa，但是对轻分子/原子，排气速度会有所降低。

分子泵是一种高速旋转的机械泵，因此对平衡的要求很高，对固体异物非常脆弱，通常要在分子泵的入口处安装金属过滤网。分子泵在工作过程中，如果压强突然恶化，则有可能损坏叶片。

常规的分子泵使用轴承来确保叶片的高速旋转。新型的分子泵采用磁悬浮构造，使得叶片转速不断提高的同时，更使分子泵适合超高真空系统，也延长了分子泵的使用寿命。

  分子泵与油封式旋片泵和涡轮式干泵相比，工作环境更加清洁，而且可以达到极高的真空度。但是，分子泵不能在大气压下工作，必须和其他能够在大气压下工作的粗抽真空泵(油封式旋片泵或涡轮式干泵)联合使用。分子泵构造复杂、价格昂贵，高速旋转工作时会有振动。