擴散泵真空抽氣系統(tǒng)操作存在問題分析
擴散泵抽氣系統(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)的故障保護問題。真空系統(tǒng)的返流包括擴散泵泵液從擴散泵向真空室的遷移和機械泵油對系統(tǒng)（特別是真空室）的有機污染物。油擴散泵工作時，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入高真空端。它們在擴散泵口建立的壓力，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，因而返油率是擴散泵系統(tǒng)的主要考核指標(biāo)。
在擴散泵抽氣系統(tǒng)中，返流主要受以下3個因素控制：
1）擴散泵、冷阱和障板；
2）粗抽油封式機械泵、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入到閥座和機械泵內(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)格維護保養(yǎng)，這些阱就會失效。換用蒸氣壓低的機械泵油可有效地減少機械泵油的返流。
采用潤滑性能好的油也可降低返流。摩擦最終會使機械泵油的性能變壞，因而機械真空泵必須定期換油。如果用機械泵做擴散泵的前級泵，則在前級管道處于自由分子流狀態(tài)時，機械泵油就會自由地流向擴散泵。采用分餾型擴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)換到擴散泵系統(tǒng)抽氣時要嚴(yán)格注意這種效應(yīng)。
下圖給出在擴散泵和機械泵工作區(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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