مضخة الانتشار هي نوع من مضخات التفريغ التي تعمل باستخدام نفث بخار عالي السرعة لتوجيه جزيئات الغاز خارج الحجرة، مما يؤدي إلى خلق فراغ. ومع ذلك، لا يمكنها العمل بفعالية عند الضغط الجوي لأنها تعتمد على فراغ موجود مسبقًا للعمل. عند الضغط الجوي، تكون كثافة جزيئات الغاز عالية جدًا بحيث لا تتمكن طائرة البخار من توجيهها بشكل فعال، مما يجعل المضخة غير فعالة. بالإضافة إلى ذلك، سيتعرض سائل عمل المضخة للأكسجين الجوي، مما يؤدي إلى أكسدة السائل وتدهوره. لذلك، تتطلب مضخات الانتشار مضخة دعم لتقليل الضغط إلى مستوى يمكنها من العمل بكفاءة، عادةً في نطاق 10^-2 إلى 10^-3 تور.
وأوضح النقاط الرئيسية:
-
مبدأ تشغيل مضخة الانتشار:
- تستخدم مضخات الانتشار نفثًا عالي السرعة من البخار (عادةً زيت أو زئبق) لتوجيه جزيئات الغاز خارج حجرة التفريغ.
- تعتمد هذه العملية على نقل الزخم من نفاث البخار إلى جزيئات الغاز، الأمر الذي يتطلب كثافة منخفضة بدرجة كافية من جزيئات الغاز لتكون فعالة.
-
القيود عند الضغط الجوي:
- عند الضغط الجوي (760 تور)، تكون كثافة جزيئات الغاز عالية للغاية.
- لا يمكن لنفث البخار توجيه هذا العدد الكبير من الجزيئات بشكل فعال، مما يجعل المضخة غير فعالة.
- قد تتسبب الكثافة العالية لجزيئات الغاز أيضًا في تشتت نفاث البخار، مما يقلل من فعالية المضخة.
-
خطر الأكسدة والتدهور:
- يعتبر مائع العمل في مضخة الانتشار (عادةً الزيت أو الزئبق) حساسًا للأكسدة.
- عند الضغط الجوي، يتعرض السائل للأكسجين، مما يؤدي إلى أكسدة السائل وتدهوره.
- وهذا لن يقلل من كفاءة المضخة فحسب، بل يتطلب أيضًا صيانة متكررة واستبدال السائل.
-
الحاجة إلى مضخة دعم:
- لكي تعمل بشكل فعال، تتطلب مضخة الانتشار فراغًا موجودًا مسبقًا، عادةً في نطاق 10^-2 إلى 10^-3 تور.
- يتم إنشاء هذا الفراغ الأولي باستخدام مضخة دعم، مثل مضخة دوارة دوارة أو مضخة الحجاب الحاجز.
- تعمل المضخة الداعمة على تقليل الضغط إلى مستوى يمكن لمضخة الانتشار أن تتولى المسؤولية وتحقق مستويات فراغ أعلى.
-
التطبيقات النموذجية:
- تُستخدم مضخات الانتشار بشكل شائع في التطبيقات التي تتطلب مستويات فراغ عالية، كما هو الحال في تصنيع أشباه الموصلات، والطلاء الفراغي، والبحث العلمي.
- تتضمن هذه التطبيقات عادةً عمليات تتطلب ضغوطًا أقل بكثير من الضغط الجوي، مما يجعل مضخات الانتشار مثالية لمثل هذه البيئات.
-
المضخات البديلة للضغط الجوي:
- بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب التشغيل عند الضغط الجوي أو بالقرب منه، تعد الأنواع الأخرى من المضخات، مثل مضخات الريشة الدوارة أو مضخات الحجاب الحاجز أو المضخات اللولبية، أكثر ملاءمة.
- تم تصميم هذه المضخات للتعامل مع الكثافة العالية لجزيئات الغاز عند الضغط الجوي ولا تعتمد على نفث البخار في التشغيل.
باختصار، لا يتم استخدام مضخة الانتشار عند الضغط الجوي لأن مبدأ تشغيلها يعتمد على فراغ موجود مسبقًا لتعمل بفعالية. إن الكثافة العالية لجزيئات الغاز عند الضغط الجوي من شأنها أن تجعل المضخة غير فعالة، كما أن التعرض للأكسجين سيؤدي إلى تدهور سائل العمل. ولذلك، تُستخدم مضخات الانتشار دائمًا جنبًا إلى جنب مع مضخة دعم لتحقيق مستويات التفريغ الأولية اللازمة.
جدول ملخص:
| النقطة الرئيسية | توضيح |
|---|---|
| مبدأ التشغيل | يستخدم نفاث بخار عالي السرعة لتوجيه جزيئات الغاز، مما يتطلب كثافة غاز منخفضة. |
| القيود عند الضغط الجوي | كثافة الغاز العالية تجعل نفاث البخار غير فعال ويسبب التشتت. |
| خطر الأكسدة | يتحلل سائل العمل (الزيت/الزئبق) عند تعرضه للأكسجين. |
| الحاجة إلى مضخة دعم | يتطلب فراغًا موجودًا مسبقًا (10^-2 إلى 10^-3 تور) للعمل بكفاءة. |
| التطبيقات النموذجية | تستخدم في تصنيع أشباه الموصلات، وطلاء الفراغ، والبحث العلمي. |
| مضخات بديلة | تعد المضخات الدوارة أو الحجاب الحاجز أو المضخات الحلزونية أفضل للضغط الجوي. |
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار مضخة التفريغ المناسبة لتطبيقك؟ اتصل بخبرائنا اليوم للحصول على نصيحة شخصية!
