إن الغرض من مضخة الانتشار هو تحقيق مستويات تفريغ عالية والحفاظ عليها في مختلف التطبيقات الصناعية باستخدام بخار سائل الغليان لالتقاط جزيئات الهواء وإزالتها من الغرفة. وهذا الأمر مفيد بشكل خاص عندما لا تستطيع المضخات الميكانيكية وحدها تحقيق مستويات الضغط المنخفض المطلوبة.
ملخص الإجابة:
تم تصميم مضخة الانتشار لتعمل في بيئة تفريغ عالية، عادةً أقل من 10^-2 تورر، وهو ما يتجاوز قدرة المضخات الميكانيكية. وهي تحقق ذلك من خلال استخدام بخار مائع يغلي لحبس جزيئات الهواء، والتي يتم إطلاقها وإزالتها من النظام مع تبريد المائع. وتسمح هذه العملية لمضخة الانتشار بالحفاظ على تفريغ عالي دون الحاجة إلى أجزاء متحركة، مما يجعلها خياراً موثوقاً ودائماً للعديد من التطبيقات الصناعية.
-
الشرح التفصيلي:
- مبدأ التشغيل:
- على عكس المضخات الميكانيكية التي تستخدم المكابس أو الزعانف أو الفصوص لدفع الهواء فعلياً خارج الغرفة، تعمل مضخات الانتشار على مبدأ حبس السوائل. فهي تستخدم بخار مائع مغلي (يشار إليه غالباً بالزيت) لالتقاط جزيئات الهواء.
-
ويقوم السائل المتبخر، كونه أكثر كثافة من الغاز الموجود في الغرفة، باجتياح جزيئات الغاز بشكل فعال نحو العادم حيث يتم تكثيفها وتجميعها. ويساعد في هذه العملية التدفق الهابط للبخار، الذي يتأثر بالجاذبية، والذي يوجه جزيئات الغاز نحو قاع المضخة.
- الدور في أنظمة التفريغ:
- في أنظمة التفريغ، تُستخدم مضخات الانتشار عادةً كمرحلة ثانوية أو ثالثة بعد المضخات الميكانيكية وأحيانًا المضخات المعززة. تكون المضخات الميكانيكية فعالة حتى ضغط معين (حوالي 20 تور)، وبعد ذلك تنخفض كفاءتها.
-
يتم تنشيط مضخة الانتشار عندما يصل الضغط إلى ما بين 10 و1 ميكرون، مما يسمح للنظام بتحقيق مستويات تفريغ عالية، وغالبًا ما يصل إلى 10^-10 تور.
- التكامل مع المضخات الأخرى:
- لا تعمل مضخات الانتشار بشكل مستقل؛ فهي تتطلب مضخة احتجاز للحفاظ على الضغط في الخط الأمامي ومنع تسرب الزيت من مضخة الانتشار إلى الوعاء.
-
أثناء التشغيل، يتم عزل مضخة الاحتجاز، وتعمل المضخة الميكانيكية كمضخة دعم لمضخة الانتشار، مما يضمن أن يحافظ النظام على مستويات التفريغ اللازمة.
- التطبيقات:
تعد مضخات الانتشار ضرورية في التطبيقات التي تتطلب ضغوطًا منخفضة جدًا، مثل الفحص المجهري بالحزمة الإلكترونية والترسيب بالتفريغ والطلاءات وأفران التفريغ. قدرتها على تحقيق مستويات تفريغ عالية والحفاظ عليها دون تحريك الأجزاء تجعلها الخيار المفضل في هذه الصناعات.التصحيح والمراجعة:
