Як побудований і працює турбомолекулярний вакуумний насос?

Турбомолекулярний насос (рис. 11.10 а) складається з циліндричної камери, в якій закріплені нерухомо елементи статора у вигляді тонких дисків 1, що мають товщину в декілька міліметрів. Ряд таких же дисків 2 паралельно розміщено на валі ротора, причому як між кожними паралельними поверхнями роторних і статорних дисків, так і в радіальному напрямі між статором і ротором існує зазор в 1 мм.

Рис. 11.10

Такий достатньо широкий зазор дозволяє задати значно більшу швидкість обертання ротора турбомолекулярного насоса ніж звичайного молекулярного без заїдання. Всі диски мають косо направлені радіальні прорізи, розміщені таким чином, що прорізи статорних дисків являється немовби дзеркальним відображенням роторних (рис. 11.10 б), завдяки чому між косими поверхнями прорізів одного диска і поверхнею сусіднього диска створюються клиноподібні канали. Таких каналів зроблено до 40, в кожній системі розміщено до 19 пар статорних і роторних дисків.Молекулярна відкачка відбувається в результаті залежності провідності похилого канала, що рухається зі швидкістю перпендикулярно до газового потоку, від напряму течії газу. В результаті теплового руху молекули газа з середньоарифметичною швидкістю будуть бомбардувати з обох боків пластини з похилими каналами (рис. 10.25, б). Можна вважати, що при обертанні ротора рух канала роторної пластини зі швидкістю відносно умовно нерухомої молекули - це такий же рух молекули (наприклад ) зі швидкістю = відносно умовно зупиненого канала. Після векторного додавання складових швидкостей молекули отримаємо, що напрям її руху зміниться і вона з результуючою швидкістю буде рухатися паралельно осі канала. У сукупності з іншими подібними молекулами створиться газовий потік, тобто примусове перетікання газу через рухомий канал на інший бік пластини 2. Таке перетікання газу створить підвищений тиск на одному боці нерухомої статорної пластини 1, тоді як перетікання газу через канали наступної роторної пластини створить понижений тиск на другому боці нерухомої пластини 1. Різниця тисків, що виникла, викличе потік газу через канали нерухомих стартерних пластин 1 в напрямі до випускного отвору насоса. Одночасно потік молекул через канали рухомої пластини 2 у зворотноому напрямі, наприклад, молекул, подібних до , буде направлений перпендикулярно до осі рухомого канала, тобто перетікання газу на інший бік пластини 2 буде утрудено. Отже при роботі насоса виникне молекулярна відкачка газу від впускного отвору до випускного через похилі канали – отвори в пластинах турбіни.

Дата добавления: 2015-08-20