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      擴散泵的泵液和熱效應



      理想的擴散泵泵液應該是穩定、蒸氣壓低、氣化熱小,而且在拿取、使用和倒掉時應該是安全的。它又應該是不會分解,不會吸收

      氣體,又不與周圍物質起反應的。遺憾的是滿足這些要求的泵液并不存在。水銀是最先被用作為擴散泵泵液的唯一的液體元素,F

      在,幾乎在所有的應用方面水銀都已為分餾過的碳級化合物和合成泵液所取代。水銀的蒸氣壓高,而且在工作中必須用冷阱捕集之

      。它還有毒。即使這樣,因為它不分解,又不溶解氣體,并且因為它的質譜很容易識別,所以在某些特殊應用,如質譜學中仍舊使

      用著。在結束討論這個水銀作泵液的題目之前,還應注意在通常的油擴散泵中水銀和油是不能替換使用的。水銀所要求的鍋滬沮度

      要比油所要求的為低,而且還會與油擴散泵的某些結構材料起反應。除非在液氮冷阱和水銀擴散泵之間再加裝一個溫度高于-40℃的

      障板,否則在水銀泵上方的液氮冷講持續工作幾天后,就會把鍋爐.里所盛的水銀耗盡。

      大多數擴散泵采用各種分餾過的碳氫化合物、醋類、聚硅氧烷或醚類物質,F已證明沒有一種泵液能很好地適用于所有的用途。輕

      油的抽速要比重油高,而重泵液的蒸氣壓低,這對要求高的應用中獲得所需要的低的極限壓強是很必要的。碳氮化合物油是最先代

      替水銀的有機泵液。這些泵液在加熱時會分解,因而限制了它們所能獲得的極限壓強。

      泵液中的輕餾分會返流進入真空室,而重餾分則會淀積在泵上。引入分餾泵使油在冷凝后讓輕餾分優先蒸發流向底噴口,以便被前

      級泵抽除。使一段噴射器的壁面維持在高的溫度可對泵油進行除氣〕。結合上述的和其它設計方面的進展,并采用精選過的碳氫化

      合物經分子蒸餾而制成的重油的擴散泵能夠達到5*10-5Pa(不用冷阱),采用液氮冷阱時則可達到5*10-7Pa。

      不管用什么樣的泵液,擴散泵都不應該在熱的時候放入大氣,否則會使泵液散射到整個系統中去,而且會使泵液逐漸變質或者在泵

      的內表面上形成有光澤的淀積物。雖然五基苯基醚由于它在與電子碰撞時會聚合而形成一層導電膜而不是會帶電且反射電子的絕緣

      膜,因而在質譜檢漏儀、殘余氣體分析器和電子顯微鏡中可用來代替硅油或碳氫化合物油,但由于DC-705油的價格便宜,所以它仍

      比五基苯基醚用得更為廣泛。當不允許存在硅油污染時,也采用五墓苯基醚。不太貴的癸二酸氫酷是適用于某些這類應用的。全氟

      醚也是穩定的、蒸氣壓低而且不會聚合成絕緣膜的。但據報道它的抽速要比五環聚苯摹醚低。在為要求嚴格的應用選擇泵液時,價

      格不是主要的因素,因為商業上實際可作到有效的回收再生。

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