分子泵輸送的氣體應(yīng)滿足的條件

分子泵輸送的氣體應(yīng)滿足兩個(gè)必要條件：

1、渦輪分子泵必須在分子流動(dòng)狀態(tài)下工作。因?yàn)楫?dāng)一定體積的容器中所含氣體的壓力降低時(shí)，其中氣體分子的平均自由程增加。在常壓下空氣彈簧的形狀系數(shù)，空氣分子的平均自由程只有0.06 μm，這意味著如果一個(gè)氣體分子在空間0.06 μm 中移動(dòng)，它可能會(huì)與第二個(gè)氣體分子發(fā)生碰撞。1.3Pa時(shí)，分子間平均自由程可達(dá)4.4mm。如果平均自由程增加到大于容器壁之間的距離，氣體分子與壁碰撞的機(jī)會(huì)將大于氣體分子碰撞的機(jī)會(huì)。在分子流范圍內(nèi)，氣體分子的平均自由程長(zhǎng)度遠(yuǎn)大于分子泵葉片之間的距離。當(dāng)壁面由靜靜葉片和動(dòng)靜葉片組成時(shí)，更多的氣體分子會(huì)射向轉(zhuǎn)子和靜葉片，為氣體分子形成定向運(yùn)動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。

2、 分子泵的轉(zhuǎn)子葉片必須具有接近氣體分子速度的線速度。只有如此高的速度，氣體分子才能與動(dòng)葉片發(fā)生碰撞，改變隨機(jī)散射的特性，進(jìn)行定向運(yùn)動(dòng)。

分子泵的轉(zhuǎn)速越高，越有利于提高分子泵的抽速。實(shí)踐表明，不同分子量的氣體分子的速度越大，泵出就越困難。例：空氣中H2的含量很低，但由于H2分子的速度非常高（最有可能的速度是1557m/s），分子泵很難吸入H2。通過(guò)對(duì)極限真空中殘余氣體的分析可以發(fā)現(xiàn)，氫的比例可達(dá)85%，而分子量較大，而移動(dòng)速度較慢的油分子的比例幾乎為零。這就是分子泵對(duì)油蒸氣等高分子量氣體壓縮比高空氣彈簧的形狀系數(shù)，抽吸效果好的原因。