擴(kuò)散泵真空抽氣系統(tǒng)操作存在問題分析

擴(kuò)散泵真空抽氣系統(tǒng)操作存在問題分析擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)的操作主要應(yīng)注意：降低系統(tǒng)返流、冷阱的操作以及系統(tǒng)的故障保護(hù)問題。真空系統(tǒng)的返流包括擴(kuò)散泵泵液從擴(kuò)散泵向真空室的遷移和機(jī)械泵油對系統(tǒng)（特別是真空室）的有機(jī)污染物。油擴(kuò)散泵工作時，不管使用什么樣的泵油，即使泵口加冷阱，也總會或多或少地有一部分油蒸氣返流進(jìn)入高真空端。它們在擴(kuò)散泵口建立的壓力，有時比在泵壁溫度下的飽和油蒸氣壓還要高很多。這不但影響真空系統(tǒng)的極限壓力，而且還對被抽容器造成污染，因而返油率是擴(kuò)散泵系統(tǒng)的主要考核指標(biāo)。

在擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)中，返流主要受以下3個因素控制：

1）擴(kuò)散泵、冷阱和障板；

2）粗抽油封式機(jī)械泵、阱和管道；

3）系統(tǒng)操作步驟。

因此必須采取措施盡量降低從這三個來源來的返流量。擴(kuò)散泵系統(tǒng)可以使用一個液氮冷阱或常溫阱來降低來自粗抽泵的污染。液氮冷阱最有效，但保養(yǎng)維護(hù)成本較高，因此不常用；常溫阱不需要經(jīng)常致冷，但到某一時刻就會飽和；分子篩、氧化鋁都可用于常溫阱，但是水蒸氣會很快使分子篩阱飽和，并且會延長粗抽周期。盡管分子篩阱能夠排除99%以上的污染物，但是也會因其破碎的粒子進(jìn)入到閥座和機(jī)械泵內(nèi)部，而加速閥座和泵體內(nèi)部的磨損。除了那些用液氮冷卻的阱以外，其它類型的阱在正常使用的情況下不到三個月就會飽和，如不嚴(yán)格維護(hù)保養(yǎng)，這些阱就會失效。換用蒸氣壓低的機(jī)械泵油可有效地減少機(jī)械泵油的返流。

采用潤滑性能好的油也可降低返流。摩擦最終會使機(jī)械泵油的性能變壞，因而機(jī)械真空泵必須定期換油。如果用機(jī)械泵做擴(kuò)散泵的前級泵，則在前級管道處于自由分子流狀態(tài)時，機(jī)械泵油就會自由地流向擴(kuò)散泵。采用分餾型擴(kuò)散泵可以減弱這種影響因素，因為泵能排除高蒸氣壓的餾分并將它排到前級管道中去。

采用正確的系統(tǒng)操作方法可以降低抽氣系統(tǒng)的返流量。即使是設(shè)計良好的真空系統(tǒng)，不適當(dāng)?shù)牟僮饕矔斐晒ぷ魇业膰?yán)重污染。真空系統(tǒng)中的擴(kuò)散泵和粗抽泵都是在相互交界的壓力范圍區(qū)域（10-2到15Pa）有最大的返流，在粗抽真空室時和從粗抽轉(zhuǎn)換到擴(kuò)散泵系統(tǒng)抽氣時要嚴(yán)格注意這種效應(yīng)。

下列圖給出在擴(kuò)散泵和機(jī)械泵工作區(qū)之間的過渡區(qū)域中的泵液和潤滑液的相對返流率。

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