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分子泵工作原理

動量傳遞

分子泵的工作原理主要基於動量傳遞,它通過高速旋轉的轉子將動能傳輸給氣體分子,使氣體分子獲得定向速度並被壓縮至排氣口排出。具體來說,分子泵的核心部件包括旋轉葉片和固定葉片。旋轉葉片在電機帶動下高速旋轉,其轉速可達每分鐘數千至數萬轉,葉片端的速度接近氣體分子的平均速度。在分子流區域內,氣體分子與高速旋轉的葉片表面碰撞,動量傳遞給氣體分子,使部分氣體分子在葉片表面的運動方向上產生定向流動,從而被排出泵外。

渦輪分子泵是分子泵的一種常見形式,它通過高速運動的物體表面把定向速度傳遞給入射表面的氣體分子,造成泵出口、入口的氣體分子正向、反向傳輸機率的差異而產生抽氣作用。在每個壓縮單元中,氣體分子經過壓縮過程後被驅向排氣口,實現高壓縮比的高速抽真空。

分子泵的排氣速度與葉片角度成正比,葉片的角度大,則排氣速度大;葉片的角度小,則排氣速度小。分子泵的壓縮比與葉片角度成反比,葉片角度大,則壓縮比小;葉片角度小,則壓縮比大。