Lo scopo di una pompa di diffusione è quello di raggiungere e mantenere elevati livelli di vuoto in varie applicazioni industriali.
Ciò avviene utilizzando il vapore di un fluido bollente per catturare e rimuovere le molecole d'aria da una camera.
Questo metodo è particolarmente utile quando le sole pompe meccaniche non sono in grado di raggiungere i livelli di bassa pressione desiderati.
4 punti chiave spiegati
1. Principio di funzionamento
A differenza delle pompe meccaniche che utilizzano pistoni, alette o lobi per spingere fisicamente l'aria fuori da una camera, le pompe a diffusione funzionano secondo il principio del trascinamento dei fluidi.
Esse utilizzano il vapore di un fluido bollente (spesso indicato come olio) per catturare le molecole d'aria.
Il fluido vaporizzato, essendo più denso del gas presente nella camera, trascina efficacemente le molecole di gas verso lo scarico, dove vengono condensate e raccolte.
Questo processo è favorito dal flusso del vapore verso il basso, influenzato dalla gravità, che dirige le molecole di gas verso il fondo della pompa.
2. Ruolo nei sistemi a vuoto
Nei sistemi di vuoto, le pompe di diffusione sono tipicamente utilizzate come stadio secondario o terziario dopo le pompe meccaniche e talvolta le pompe booster.
Le pompe meccaniche sono efficaci fino a una certa pressione (circa 20 torr), dopodiché la loro efficienza diminuisce.
La pompa di diffusione si attiva quando la pressione raggiunge tra 10 e 1 micron, consentendo al sistema di raggiungere livelli di vuoto elevati, spesso fino a 10^-10 torr.
3. Integrazione con altre pompe
Le pompe di diffusione non funzionano in modo indipendente; necessitano di una pompa di mantenimento per mantenere la pressione nell'avanfossa e impedire all'olio della pompa di diffusione di fuoriuscire nel serbatoio.
Durante il funzionamento, la pompa di mantenimento è isolata e la pompa meccanica funge da pompa di supporto per la pompa di diffusione, assicurando che il sistema mantenga i livelli di vuoto necessari.
4. Applicazioni
Le pompe a diffusione sono essenziali nelle applicazioni che richiedono pressioni molto basse, come la microscopia a fascio di elettroni, la deposizione sotto vuoto, i rivestimenti e i forni a vuoto.
La loro capacità di raggiungere e mantenere alti livelli di vuoto senza parti in movimento le rende una scelta privilegiata in questi settori.
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