مضخة الانتشار هي مضخة فراغية متخصصة مصممة لتحقيق ضغوط منخفضة للغاية، يشار إليها غالبًا بمستويات فراغ عالية، والتي لا يمكن تحقيقها بواسطة المضخات الميكانيكية وحدها. إنه يعمل على مبدأ تبخير الزيت، مما يؤدي إلى إنشاء نفاث بخار عالي السرعة يلتقط ويزيل جزيئات الغاز من غرفة مفرغة. تسمح هذه العملية للمضخة بتوليد ضغوط في نطاق 10^-2 باسكال أو أقل، مما يجعلها ضرورية للتطبيقات التي تتطلب ظروف فراغ عالية، مثل تصنيع أشباه الموصلات، ومختبرات الأبحاث، وغرف محاكاة الفضاء. تعمل المضخة جنبًا إلى جنب مع المضخات الميكانيكية، التي تتعامل مع المراحل الأولية لتقليل الضغط، بينما تتولى مضخة الانتشار تحقيق الضغوط النهائية المنخفضة للغاية.
وأوضح النقاط الرئيسية:
-
الغرض من مضخة الانتشار:
- الغرض الأساسي من مضخة الانتشار هو توليد فراغ عالي، وتحقيق ضغوط أقل مما يمكن أن تنتجه المضخات الميكانيكية أو أنظمة التعزيز بمفردها. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية للتطبيقات التي تتطلب بيئات ضغط منخفضة للغاية.
- وهو مفيد بشكل خاص عندما يكون مستوى الفراغ المطلوب أقل من 10^-2 باسكال، حيث تفقد المضخات الميكانيكية كفاءتها عند مثل هذه الضغوط المنخفضة.
-
مبدأ العمل:
- تعمل مضخة الانتشار باستخدام مكونين رئيسيين: زيت مضخة الانتشار و أ سخان .
- يقوم السخان بتسخين الصفيحة، مما يؤدي إلى تبخر الزيت. يتم ضغط بخار الزيت المتصاعد من خلال كومة مدببة عموديًا مع فتحات نفاث، مما يؤدي إلى إنشاء نفث بخار عالي السرعة.
- تشكل طائرة البخار هذه "مظلة" من البخار تلتقط جزيئات الغاز من حجرة التفريغ. يتم بعد ذلك توجيه الجزيئات الملتقطة إلى الأسفل بواسطة ملفات التكثيف الموجودة على الجزء الخارجي للمضخة، حيث يتم إطلاقها عند قاعدة المضخة.
- يؤدي الضغط التفاضلي بين الجزء العلوي (المتصل بغرفة التفريغ) وأسفل المضخة إلى خلق بيئة فراغ عالية.
-
نطاق التنشيط:
- يتم تنشيط مضخة الانتشار في نطاق الضغط 10 إلى 1 ميكرون (1 ميكرون = 10^-3 تور أو ~0.133 باسكال). وهي ليست فعالة عند الضغوط العالية وتعتمد على مضخات ميكانيكية لتقليل ضغط النظام إلى هذا النطاق قبل أن يتمكن من العمل بكفاءة.
- بمجرد تفعيلها، يمكن ضخها إلى الأسفل مستويات فراغ عالية (10^-2 باسكال أو أقل).
-
المزايا على المضخات الميكانيكية:
- المضخات الميكانيكية محدودة في قدرتها على تحقيق مستويات فراغ عالية بسبب تصميمها والقيود التشغيلية. من ناحية أخرى، تتفوق مضخات الانتشار في هذا النطاق باستخدام تبخير وتكثيف الزيت لاحتجاز جزيئات الغاز وإزالتها.
- لا تحتوي مضخات الانتشار على أجزاء متحركة، مما يقلل من التآكل ويزيد من الموثوقية في تطبيقات الفراغ العالي.
-
التطبيقات:
- تصنيع أشباه الموصلات: البيئات عالية الفراغ ضرورية لعمليات مثل ترسيب الأغشية الرقيقة والحفر.
- مختبرات البحوث: يستخدم في التجارب التي تتطلب ضغوطًا منخفضة جدًا، مثل فيزياء الجسيمات وعلوم المواد.
- غرف محاكاة الفضاء: يحاكي فراغ الفضاء لاختبار الأقمار الصناعية ومكونات المركبات الفضائية.
-
التكامل مع المضخات الميكانيكية:
- تُستخدم مضخات الانتشار عادةً مع المضخات الميكانيكية. تعمل المضخة الميكانيكية على تقليل ضغط النظام إلى النطاق الذي يمكن أن تعمل فيه مضخة الانتشار بفعالية (10 إلى 1 ميكرون).
- يضمن هذا المزيج توليد فراغ فعال وفعال من حيث التكلفة عبر نطاق ضغط واسع.
-
اختيار الزيت وصيانته:
- يعتمد أداء مضخة الانتشار بشكل كبير على جودة ونوع الزيت المستخدم. يجب أن يتمتع الزيت بنقطة غليان عالية وضغط بخار منخفض لضمان التبخر والتكثيف بكفاءة.
- تعد الصيانة المنتظمة، مثل استبدال الزيت وتنظيف ملفات التكثيف، ضرورية للحفاظ على الأداء الأمثل ومنع التلوث.
-
القيود:
- لا يمكن لمضخات الانتشار أن تعمل عند الضغط الجوي وتتطلب فراغًا مسبقًا (توفره المضخات الميكانيكية) لتعمل.
- فهي حساسة للتدفق العكسي، حيث يمكن لبخار الزيت أن يدخل إلى غرفة التفريغ، مما قد يؤدي إلى تلويث العمليات الحساسة. التصميم والصيانة المناسبة يمكن أن تخفف من هذه المشكلة.
من خلال فهم هذه النقاط الرئيسية، يمكن لمشتري المعدات والمواد الاستهلاكية اتخاذ قرارات مستنيرة حول متى وكيفية استخدام مضخات الانتشار، مما يضمن تلبية متطلبات التفريغ المحددة لتطبيقاتهم.
جدول ملخص:
| الجانب الرئيسي | تفاصيل |
|---|---|
| غاية | يولد مستويات فراغ عالية أقل من 10^-2 باسكال، وهو ضروري لبيئات الضغط المنخفض للغاية. |
| مبدأ العمل | يستخدم تبخير الزيت لإنشاء نفاث بخار عالي السرعة، لالتقاط جزيئات الغاز. |
| نطاق التنشيط | تعمل بين 10 إلى 1 ميكرون؛ يتطلب مضخات ميكانيكية للفراغ المسبق. |
| المزايا | لا توجد أجزاء متحركة، وموثوقية عالية، وكفاءة عند ضغوط منخفضة للغاية. |
| التطبيقات | تصنيع أشباه الموصلات، ومختبرات الأبحاث، وغرف محاكاة الفضاء. |
| صيانة | يتطلب زيتًا عالي الجودة وتنظيفًا منتظمًا لملفات التكثيف. |
| القيود | لا يمكن أن تعمل عند الضغط الجوي. حساسة للتدفق الخلفي. |
هل تحتاج إلى مضخة انتشار لاحتياجاتك العالية في التفريغ؟ اتصل بخبرائنا اليوم للعثور على الحل الأمثل!
