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捕獲氣體真空泵的多種型式講解
閱讀：965 發(fā)布時間：2021-11-22
捕獲氣體真空泵是一種使氣體分子被吸附或凝結(jié)在泵內(nèi)表面上的真空泵，可分以下幾種型式。吸附泵，它是依靠具有大表面積的吸附劑（如多孔物質(zhì)）的物理吸附作用來抽氣的一種捕集式真空泵。例如分子篩吸附泵。吸氣劑泵，它是一種利用吸氣劑以化學(xué)方式捕獲氣體的真空泵。吸氣劑通常是以塊狀或沉積新鮮薄膜形式存在的金屬或合金。例如鈦升華泵和錯鋁吸氣泵屬于這種類型。吸氣劑離子泵，它是使被電離的氣體通過電場或電磁場的作用吸附在吸氣材料的表面上，以達(dá)到抽氣目的的。它有如下兩種型式；蒸發(fā)離子泵：泵內(nèi)被電離的氣體吸附在以間斷或連續(xù)方式升華（或蒸發(fā)）而覆在泵內(nèi)壁的吸氣材料上，以實現(xiàn)抽氣的一種真空泵。例如軌旋式離子泵（或稱彈道式鈦泵）；濺射離子泵：泵內(nèi)被電離的氣體吸附在由陰極連續(xù)濺散出來的吸氣材料上以實現(xiàn)抽氣目的的一種真空泵。低溫泵，它是利用低溫表面捕集氣體的真空泵。
捕獲氣體真空泵中的典型泵體形式-分子篩吸附泵。
分子篩是一種人工合成的沸石。其原料一般為白色晶體粉末，粒度在1~10um范圍內(nèi)。實際應(yīng)用的粒狀或球狀的分子篩是在原粉中加羊甘土作為粘接劑而加工成型的。成型后加熱到一定溫度，脫出水分，分子篩晶體結(jié)構(gòu)保持不變，同時形成許多與外部相通的均一的微孔。當(dāng)氣體分子直徑比此微孔直徑小時，可以進(jìn)入孔的內(nèi)部，從而使某些分子大小不同的物質(zhì)分開，起到篩分子的作用，故稱之為分子篩。
分子篩的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。其中鋁硅酸鹽陰離子骨架可以形象地看作是一座晶體的“化學(xué)建筑物”，里邊排列著幾種不同形狀的“走廊（孔道）縱橫貫穿著，而且“房子”上還開有大小不同的窗口（晶孔）。分子篩的容積大約有一半是空腔，小于晶孔直徑的氣體分子即可通過晶孔而吸附于晶穴的內(nèi)表面，巨大的內(nèi)表面積決定了分子篩能大量吸氣的特性。
捕獲氣體真空泵的分子篩對氣體的吸附是物理吸附，過程是可逆的。低溫下吸附的氣體在溫度回升時將如數(shù)地釋放出來。分子篩吸氣能力可用吸附等溫線來表示。吸附等溫線是在一定溫度下，分子篩對氣體的吸附量與氣體平衡壓強的關(guān)系曲線。