Vakuumsūkņi ir būtiskas ierīces daudzās nozarēs, sākot no zinātniskās izpētes līdz ražošanai, un pat ikdienas ierīcēs. To galvenais mērķis ir noņemt gāzes molekulas no noslēgta tilpuma, tādējādi radot vakuumu. Lai gan galīgais mērķis ir vienāds, tā sasniegšanai izmantotās metodes ievērojami atšķiras, kā rezultātā tiek veikta klasifikācijavakuuma sūkņitrijos galvenajos veidos, pamatojoties uz to darbības principiem. Šo atšķirību izpratne ir ļoti svarīga, lai izvēlētos pareizo sūkni konkrētam lietojumam.
1. tips: pozitīvā darba tilpuma sūkņi
Pozitīvā darba tilpuma sūkņi, iespējams, ir visintuitīvākais vakuumsūkņu veids, ko raksturo to mehāniskā darbība, lai notvertu un izvadītu gāzi.
Darba princips
Mehāniskā iesprūšana un izraidīšana
Šie sūkņi darbojas, mehāniski uztverot noteiktu gāzes daudzumu no ieplūdes, to saspiežot un pēc tam izvadot caur izplūdi. Šis process ir ciklisks, un katrs gājiens vai rotācija pārvieto noteiktu gāzes daudzumu. Parastie mehānismi ir virzuļi, rotējošās lāpstiņas vai diafragmas.
Piemērots rupjam līdz vidējam vakuumam
Pozitīvā darba tilpuma sūkņiir ļoti efektīvas diapazonā no atmosfēras spiediena līdz vidējam vakuuma līmenim. Tos bieži izmanto kā primāros sūkņus, lai samazinātu spiedienu, pirms cita veida sūkņi var pārņemt augstāku vakuuma līmeni.
Tipiski piemēri un pielietojumi
Izplatītākie veidi: rotācijas lāpstiņas, diafragmas, virzuļsūkņi
Piemēri ir rotācijas lāpstiņu sūkņi, kuros gāzes slaucīšanai izmanto rotējošu ekscentrisku rotoru ar lāpstiņām, undiafragmas sūkņi, kas izmanto elastīgu diafragmu, lai radītu sūkšanu un saspiešanu. Šajā kategorijā ietilpst arī virzuļsūkņi.
PinMotor mikro gaisa sūkņi
Mikro{0}sūkņu sektorā PinMotor'smikro gaisa sūkņi, ieskaitotmikro vakuuma sūkņi, ir lieliski pozitīvās pārvietošanas tehnoloģijas piemēri. Šie kompaktie un efektīvie sūkņi tiek plaši izmantoti medicīnas ierīcēs, analītiskos instrumentos un vides uzraudzības iekārtās, kur tie nodrošina precīzu negatīvo spiedienu vai atvieglo gāzes pārvadi miniatūrās sistēmās.
2. tips: impulsa pārneses sūkņi
Impulsa pārneses sūkņi darbojas pēc cita principa, paļaujoties uz ātrgaitas -straumes kinētisko enerģiju, lai pārvietotu gāzes molekulas.
Darba princips
Ātrgaitas{0}}molekulāras sadursmes
Šie sūkņi darbojas, vakuuma kamerā ievadot liela{0}}ātruma šķidruma plūsmu (bieži vien eļļas tvaikus vai ātri rotējošus asmeņus). Gāzes molekulas, kas nonāk sūknī, saduras ar šo ātrgaitas plūsmu, iegūstot impulsu, un tādējādi tiek virzītas uz sūkņa izplūdes gāzēm prom no vakuuma kameras.
Piemērots augstam līdz ultra{0}}augstam vakuumam
Impulsa pārneses sūkņi ir visefektīvākie pie zemāka spiediena, un tos parasti izmanto, lai sasniegtu augstu vai īpaši augstu vakuuma līmeni. Tie parasti prasa apriekšējais-sūknis(pozitīvā darba tilpuma sūknis), lai vispirms samazinātu spiedienu līdz līmenim, kurā impulsa pārneses sūknis var darboties efektīvi.
Tipiski piemēri un pielietojumi
Izplatītākie veidi: turbomolekulārie sūkņi, difūzijas sūkņi
Turbomolekulārie sūkņi izmanto ātri rotējošas rotora lāpstiņas, lai gāzes molekulām piešķirtu impulsu, savukārt difūzijas sūkņi izmanto liela -ātruma tvaika strūklas, lai piesaistītu gāzes molekulas. Abi ir ļoti svarīgi, lai sasniegtu ļoti zemu spiedienu.
Pielietojuma jomas
Šie sūkņi ir neaizstājami jomās, kurās nepieciešami ārkārtēji vakuuma apstākļi, piemēram, zinātniskajā izpētē (piemēram, daļiņu paātrinātājos, elektronu mikroskopos), pusvadītāju ražošanā un virsmu analīzē.
3. veids: uztveršanas/iesprostošanas sūkņi
Satveršanas vai ieslodzījuma sūkņi darbojas, fiziski noņemot gāzes molekulas no vakuuma kameras adsorbcijas, kondensācijas vai ķīmisku reakciju rezultātā.
Darba princips
Fiziskā adsorbcija vai ķīmiskā reakcija
Atšķirībā no pārējiem diviem veidiem, kas fiziski pārvieto gāzi, iesprūšanas sūkņisagūstītgāzes molekulas uz sūkņa virsmas. Tas var notikt, izmantojot dažādus mehānismus:krio sūkņiatdzesē virsmas līdz ārkārtīgi zemai temperatūrai, izraisot gāzes molekulu kondensāciju un sasalšanu;jonu sūkņijonizēt gāzes molekulas un paātrināt tās par gettera materiālu; ungetera sūkņiizmantot ķīmiski reaģējošus materiālus, lai absorbētu gāzes molekulas.
Piemērots īpaši augstam{0}}vakuumam
Šie sūkņi ir īpaši efektīvi, lai sasniegtu un uzturētu īpaši -augsta vakuuma (UHV) un ārkārtīgi augsta vakuuma (XUHV) līmeni, jo tie vakuuma vidē neievada kustīgas daļas vai darba šķidrumus.
Tipiski piemēri un pielietojumi
Visizplatītākie veidi: kriosūkņi, jonu sūkņi, getera sūkņi
Kriosūkņus plaši izmanto pusvadītāju apstrādes un kosmosa simulācijas kamerās. Jonu sūkņi ir iecienīti to tīras,-vibrācijas brīvas darbības dēļ tādās lietojumprogrammās kā daļiņu paātrinātāji un virsmas zinātne. Gettersūkņus bieži izmanto kā papildu sūkņus, lai uzturētu vakuuma līmeni.
Pielietojuma jomas
To primārais pielietojums ir ļoti jutīgā vidē, kur ir nepieciešams zemākais iespējamais spiediens un tīrākais vakuums, piemēram, progresīvā materiālu izpētē, plānās -plēves nogulsnēšanā un kodolsintēzes enerģijas eksperimentos.
Secinājums: pareizās vakuuma tehnoloģijas izvēle
Atbilstoša vakuuma sūkņa izvēle ir kritisks lēmums, kas ir atkarīgs no vairākiem faktoriem, tostarp vēlamā vakuuma līmeņa, sūknēšanas ātruma, evakuējamās gāzes veida, izmaksu apsvērumiem un konkrētās lietošanas vides. Katrs vakuuma sūkņa veids-pozitīvs pārvietojums, impulsa pārnešana un uztveršana-ir izcili dažādos vakuuma diapazonos un lietojumos.