4.0.4. Классификация вакуумных насосов

Действие вакуумных насосов основывается на различных процессах, являющихся объектом изучения физики, химии и электроники. Насосы можно разделить на две основные группы:

Б. Сорбционные насосы, не удаляющие газа из освобождаемого пространства, но связывающие его каким-либо образом внутри сосуда.

Проточные насосы, как правило, являются насосами механического действия и нуждаются в том, чтобы некоторые их детали приводились в механическое движение; сорбционные насосы являются статическими. Проточные насосы имеют вход и выход, а сорбционные — по существу только вход, так как газ в принципе не удаляется из них наружу (поэтому при определенных условиях сорбированный газ может частично подвергаться десорбции и возвращаться в откачиваемое пространство).

В связи с различием принципов, на которых основана работа этих насосов, для их характеристики используются различные параметры.

Вообще говоря, независимо от рода насоса скорость откачки S определяется в соответствии с формулой (4.8) величиной поверхности А (площади входного отверстия, сорбирующей поверхности и т. д.).

Предельное давление р∞ зависит прежде всего от обратного потока газа в насосе, т. е. от того, в какой степени откачиваемый газ возвращается на вход в насос (или десорбируется с поверхности сорбционного насоса). На предельное давление насоса оказывает также влияние давление паров веществ, находящихся в откачиваемом сосуде (например, в ротационных и диффузионных насосах — паров масла или ртути).

Так как скорость откачки не является величиной постоянной, то часто ее зависимость от давления представляется в виде функции S = f(р), как это для примера показано на рис. 4.1 сплошными линиями для проточных насосов: масляного ротационного и диффузионного. Штриховыми линиями на фиг. 4.1 представлена зависимость производительности насоса I = Sр от давления. Эти кривые могут использоваться и при расчете совместной работы насосов.

Для сорбционных насосов, где газ не удаляется из откачиваемого сосуда, более показательной характеристикой является зависимость количества Q связанного газа от давления р. Это количество может быть выражено либо в единицах рV, либо в граммах на единицу массы или единицу поверхности связывающего материала.

На фиг. 4.2 представлена зависимость количества азота, связываемого одним граммом цеолита типа 5А в цеолитовом насосе (Q/m), от давления р.