Молекулярний насос

Рис.1. Молекулярний насос

Молекулярний насос - вакуумний насос, вражаюча дія якого заснована на повідомленні молекулам відкачуваного газу додаткової швидкості при зіткненні їх з швидко обертовим (частота обертання до 90 тис. Об / хв) ротором. Розрізняють молекулярні насоси циліндричні, дискові, конічні і ін. Залишковий тиск від 10 до 10-9 Па.

Принцип роботи

Молекулярні насоси з однаковим напрямком руху газу і стінки каналу мають багато конструктивних різновидів. Насос (рис. 1) має в статорі 3 набір циліндричних канавок 4, вхідні і вихідні отвори в яких розділені перегородкою 1. Ротор 2 обертається з великою частотою так, що його лінійна швидкість близька до теплової швидкості молекул.

Спіральний паз на поверхні статора 2 і циліндрична поверхня ротора 3 утворюють робочий канал (схема на рис. 1б). Спіральні канавки на торцевих поверхнях статора 1, віддалені на мінімальній відстані від диска, що обертається 2, використовуються для молекулярної відкачки в схемі рис. 1в. Через зазор між статором і ротором відбувається повернення газу з камери стискання в камеру всмоктування, що погіршує реальні характеристики насосів. Нормальна робота таких насосів можлива при зазорі між ротором і статором не перевищує 0.1 мм.

Молекулярні насоси із взаємно перпендикулярним рухом робочих поверхонь і потоку відкачуваного газу набули широкого поширення. Конструкція турбомолекулярного насоса, що використовує цей принцип, багато в чому визначається розташуванням вала ротора: горизонтальним або вертикальним, пристроєм і формою робочих органів: циліндрові, конусні, дискові з радіальним потоком, дискові з осьовим потоком, барабанні. Великий вплив на характеристики насоса надає конструкція опорних вузлів: на змащуваних підшипниках кочення, на магнітних опорах або газової подушці.

Переваги і недоліки молекулярних насосів

Переваги:

• Для початку роботи насоси вимагають мало часу. У міру досягнення передбаченого числа обертів вони вже працюють з повною продуктивністю.
• Пари масла не повинні сходити до складу залишкових газів.
• Насоси нечутливі до прориву повітря.
• Властивість цих насосів швидше відкачувати важкі гази, що в ряді випадків має велике значення.

Недоліки:

• У більшості конструкцій зазори в цих насосах не повинні перевищувати кілька сотих міліметра. Така точність значно здорожує насос.
• Наявність рухомих деталей призводить до зносу насосів.
• Насоси чутливі до забруднень і від попадання в них металевих або скляних частинок приходять в непридатність.
• Досягаються значення швидкості дії значно нижче, ніж у дифузійних насосів[1].
• Робота молекулярних насосів пов'язана зі значним шумом.

Турбомолекулярний насос

Турбомолекулярний насос - один з видів вакуумних насосів, що служить для створення і підтримки високого вакууму. Дія турбомолекулярного насоса засновано на повідомленні молекулам відкачуваного газу додаткової швидкості в напрямку відкачування обертовим ротором. Ротор складається з системи дисків. Вакуум, що створюється Турбомолекулярний насосом, - від 10 -2 Па до 10-8 Па (10-10 мбар; 7.5 -11 мм рт ст). Швидкість обертання ротора - десятки тисяч обертів на хвилину. Для роботи вимагає застосування форвакуумного насоса.