扩散泵:抽空技术的秘密武器

扩散泵,顾名思义,是一种利用气体分子扩散原理的真空泵。它由三部分组成:进气口、喷嘴和扩散室。工作时,工作流体(通常是汞)在加热器的作用下被蒸发,形成蒸汽。这些蒸汽分子高速喷射到喷嘴中,产生一个个高速的分子束。
当气体分子进入扩散室,它们会与蒸汽分子发生碰撞。由于蒸汽分子的平均速度远大于气体分子的平均速度,因此气体分子会获得动能,并向扩散室的另一端运动。而蒸汽分子则由于与气体分子的碰撞而损失动能,并向下沉降。
随着气体分子不断向上运动,逐渐聚集在扩散室的上方,形成高压区域。此时,扩散室的上方设置了一个射出的出口,气体分子会由于压差而从出口被排出泵外。
如此一来,扩散泵就能持续不断地将气体分子从真空腔中抽走,从而达到抽空的目的。值得一提的是,扩散泵的抽速非常高,可以达到每秒几十甚至几百升,是真空技术中不可或缺的利器。
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