Wat is een diffusiepomp?
Een diffusiepomp is een apparaat dat is ontworpen om gassen met een hogesnelheid-dampstraal als transportmedium te pompen. Dit proces vindt plaats als gevolg van het feit dat gassen bestand zijn tegen diffusie in de dampstroom en meer geneigd zijn om ermee mee te bewegen. Diffusiepompen worden gekenmerkt door zeer lage werkdrukken of, beter gezegd, hoge vacuümwaarden die 10-10 mbar kunnen bereiken. De damp die wordt gebruikt om het gas te transporteren is typisch het product van kokende gespecialiseerde oliën zoals siliconenolie in het verwarmingsgedeelte van de pomp. Wanneer deze door het mondstuk van de pomp wordt geleid, versnelt de damp aanzienlijk en trekt het gas daarmee door het afvoerpunt van de pomp naar buiten.
Het kenmerk van gassen die ten grondslag liggen aan de werking van de diffusiepomp, is hun neiging om niet te diffunderen of zich te mengen met een dampstroom, maar eerder mee te worden bewogen. Dit is duidelijk te zien waar stoom uit een raam of rookkanaal komt. Terwijl het dat doet, beweegt het een kolom met lucht mee, waardoor een circulatie van lucht in de ruimte wordt veroorzaakt. Hoewel vrij bescheiden in omvang, is dit een goed voorbeeld van het diffusiepompconcept op het werk. Het belangrijkste verschil tussen de werking van de pomp en de koele bries in de badkamer is echter de snelheid waarmee de damp beweegt. Opdat een diffusiepomp zijn volledige potentieel bereikt, wordt de damp die als transportmedium wordt gebruikt, versneld tot extreem hoge snelheden.
Diffusiepompen zijn zeer eenvoudige apparaten zonder bewegende delen; dit maakt ze bijzonder lang en gemakkelijk te onderhouden. De hoofdsecties van een typisch voorbeeld bestaan uit een verwarmingssectie waar de damp wordt geproduceerd, een gepompte gasinlaat, een reeks mondstukken en een uitlaat. Secundaire elementen bestaan uit koelspiralen en olieretourkanalen. Het dampmateriaal wordt verwarmd tot het kookpunt in het verwarmingsgedeelte met de resulterende damp in het mondstukgedeelte gericht. Daar versnelt de damp voordat hij de gepompte gasinlaat passeert waar hij het gas in het uitlaatkanaal trekt.
In het uitlaatkanaal wordt de damp gekoeld en condenseert tot een vloeistof. Het versnelde gas verlaat vervolgens het binnenste gedeelte van de pomp, waar het terugkeert naar atmosferische druk en wordt afgevoerd. De gerecondenseerde olie stroomt terug naar het verwarmingsgedeelte. De dampmaterialen in een diffusiepomp zijn typisch oliën op siliconenbasis, hoewel kwik vaak wordt gebruikt in gevoelige laboratoriumtoepassingen waar olieverontreiniging ongewenst is.