Hva er en diffusjonspumpe?

En diffusjonspumpe er en enhet designet for å pumpe gasser med høyhastighets dampstråle som transportmedium. Denne prosessen foregår som et resultat av at gasser motstår diffusjon i dampstrømmen og er mer tilbøyelige til å bevege seg sammen med den. Diffusjonspumper er preget av veldig lave driftstrykk eller, mer nøyaktig, høye vakuumverdier som kan nå 10-10 mbar. Dampen som brukes til å transportere gassen er vanligvis et produkt av kokende spesialiserte oljer som silikonolje i pumpens varmeavsnitt. Når dampen ledes gjennom pumpens dysesammenstilling, akselererer dampen betydelig og trekker gassen med seg gjennom pumpens utløpspunkt.

Det kjennetegn ved gasser som understøtter driften av diffusjonspumpen er deres tilbøyelighet til ikke å diffundere eller blandes med en dampstrøm, men heller flyttes sammen med den. Dette kan tydelig sees hvor damp kommer ut fra et vindu eller røykrør. Når den gjør det, flytter den en luftkolonne sammen med den, og forårsaker dermed en sirkulasjon av luft i rommet. Selv om det er ganske beskjedent i omfang, er dette et godt eksempel på diffusjonspumpekonseptet på jobben. Hovedforskjellen mellom pumpens arbeid og den kjølige brisen på badet er imidlertid hastigheten som dampen beveger seg til. For at en diffusjonspumpe skal nå sitt fulle potensiale, akselereres dampen som brukes som transportmedium til ekstremt høye hastigheter.

Diffusjonspumper er veldig enkle enheter uten bevegelige deler; Dette gjør dem spesielt lenge levende og enkle å vedlikeholde. Hovedseksjonene på et typisk eksempel består av et varmeavsnitt der dampen produseres, et innløp til pumpet gass, en serie dyser og et utløp. Sekundære elementer består av kjølebatterier og oljereturkanaler. Dampmaterialet blir oppvarmet til kokepunktet i varmeavsnittet, og den resulterende damp blir ført inn i dyseseksjonen. Der akselererer dampen før den passerer pumpet gassinntaket der den trekker gassen inn i utløpskanalen.

I utløpskanalen blir dampen avkjølt og rekondenseres til en væske. Den akselererte gassen kommer deretter ut av pumpens indre seksjon der den går tilbake til atmosfæretrykk og blir utladet. Den rekondenserte oljen strømmer tilbake til varmeavsnittet. Dampmaterialene i en diffusjonspumpe er typisk silikonbaserte oljer, selv om kvikksølv ofte brukes i sensitive laboratorieanvendelser der oljeforurensning er uønsket.