پمپهای دیفیوژن یک جزء ضروری در بسیاری از فرآیندهای صنعتی هستند، به خصوص آنهایی که به سطوح بالای خلأ نیاز دارند. این پمپها بارها و بارها کارایی و قابلیت اطمینان خود را ثابت کردهاند. امروز قصد داریم نگاهی عمیق به عملکرد داخلی یک پمپ دیفیوژن بیندازیم و نحوه عملکرد آن را برای ایجاد خلأ ایدهآل بررسی کنیم.
پمپهای انتشار به دلیل تواناییشان در دستیابی سریع و حفظ سطوح بالای خلاء شناخته شدهاند. آنها معمولاً در کاربردهایی مانند تولید نیمههادیها، پوششدهی خلاء و محفظههای شبیهسازی فضایی استفاده میشوند. اما آنها چگونه کار میکنند؟
اصل کار پمپ دیفیوژن حول فرآیند انتشار مولکولی میچرخد. به عبارت ساده، انتشار شامل حرکت مولکولها از ناحیهای با غلظت بالا به ناحیهای با غلظت کم است. برای پمپهای دیفیوژن، این فرآیند به صورت مرحلهای انجام میشود.
۱. تبخیر: پمپ دیفیوژن با یک سیال پمپشده مناسب، معمولاً یک روغن با فشار بخار پایین مانند سیلیکون یا پلیفنیلن اتر، پر میشود. با استفاده از کویلهای الکتریکی یا بخاریهای خارجی، سیال گرم میشود و باعث تبخیر و تشکیل بخار با فشار بالا میشود.
۲. نازل: در بالای پمپ دیفیوژن، یک نازل یا مجموعه اسپری وجود دارد. این نازل برای ایجاد یک جت بخار مافوق صوت طراحی شده است که برای عملکرد پمپ ضروری است.
۳. برخورد جت: جت بخار مافوق صوت به پایین پمپ شلیک میشود. هنگامی که با مولکولهای گاز خنکتر در پمپ برخورد میکند، آنها از هم جدا میشوند و ناحیهای از خلاء بالای موضعی ایجاد میکنند.
۴. ناحیه جذب: مولکولهای بخار همچنان با مولکولهای گاز برخورد میکنند و باعث ایجاد یک واکنش زنجیرهای در سراسر پمپ میشوند. این فرآیند یک ناحیه به دام انداختن ایجاد میکند که در آن مولکولهای گاز به طور مداوم تحت فشار قرار گرفته و به دام میافتند و در نتیجه یک محیط با خلاء بالا ایجاد میشود.
۵. بافلها: به منظور جلوگیری از پخش شدن مجدد مولکولهای گاز به داخل محفظه خلاء، پمپ دیفیوژن به مجموعهای از بافلها یا تلهها مجهز شده است. این بافلها به عنوان یک مانع عمل میکنند و به طور مؤثر از بازگشت گاز پمپ شده جلوگیری میکنند.
شایان ذکر است که راندمان یک پمپ دیفیوژن به عوامل مختلفی مانند انتخاب سیال پمپ شده، طراحی نازل و دمای عملیاتی بستگی دارد. برای عملکرد بهینه، هر پارامتر باید با دقت کالیبره شود.
در اخبار اخیر، پیشرفتها در فناوری پمپهای دیفیوژن بر بهبود کارایی و کاهش اثرات زیستمحیطی متمرکز شدهاند. محققان در حال بررسی سیالات پمپ جایگزین هستند که کمترین پتانسیل گرمایش جهانی را داشته و سمیت کمتری داشته باشند. این پیشرفتها به گونهای طراحی شدهاند که ردپای منفی زیستمحیطی مرتبط با روغنهای پمپ دیفیوژن سنتی را کاهش دهند.
روی هم رفته، پمپهای دیفیوژن نقش حیاتی در ایجاد و حفظ سطوح بالای خلاء در فرآیندهای مختلف صنعتی ایفا میکنند. درک نحوه عملکرد این پمپها به ما این امکان را میدهد تا به بینشی در مورد مکانیسمهای پیچیده دخیل در دستیابی به خلاء کامل دست یابیم. با پیشرفت مداوم این فناوری، میتوانیم انتظار پیشرفتهای بیشتری در کارایی پمپهای دیفیوژن و پایداری محیط زیست داشته باشیم.
زمان ارسال: 5 آگوست 2023