渦輪分子泵是一種通過高速旋轉的動葉輪傳遞動量給氣體分子，從而使氣體產生定向流動進而實現抽氣的真空泵。這種泵具有啟動速度快、能夠抵抗多種射線照射、耐大氣沖擊等特點，且不會產生明顯的氣體存儲和解吸效應，也不會造成嚴重的油蒸氣污染。渦輪分子泵常被應用于需要極高真空環境的領域，如高能加速器、可控熱核反應裝置、重粒子加速器以及真空鍍膜等。
簡介
渦輪分子泵的概念最早于1955年由德國的Willi Becker提出，并在此后不久發展出多種不同的結構形式。其中，常見的結構包括立式和臥式兩種。渦輪分子泵的主要組成部分包括泵體、帶有葉片的轉子（即動葉輪）、靜葉輪和驅動系統。動葉輪的外緣線速度可達氣體分子熱運動速度的水平，通常在150至400米/秒范圍內。由于單個葉輪的壓縮比較小，因此渦輪分子泵通常由多個動葉輪和靜葉輪組合而成。這些葉輪交錯排列，其幾何尺寸大致相等，但葉片傾斜角度相反。每個動葉輪之間會安裝一個靜葉輪，以確保動、靜葉輪之間的間隙約為1毫米，允許動葉輪在其間自由旋轉。
工作原理
渦輪分子泵的工作原理基于動葉輪和靜葉輪間的相互作用。動葉輪的高速旋轉使得氣體分子在葉片兩側呈現出漫散射的狀態。在葉輪的一側，當氣體分子接近某一位置時，它們會在特定的角度內發生反射，有些返回原側，有些則穿過多層葉片到達另一側。這種傾斜葉片的設計使得氣體分子更傾向于從一側穿過葉片到達另一側，從而實現了抽氣的作用。
性能特點
性能
渦輪分子泵的性能取決于其級數、轉速以及所處理的氣體種類。對于氮氣或空氣，其壓縮比可以達到10^7至10^8倍；而對于氫氣，則能達到10^8至10^9倍；而對于分子量較大的氣體，如油蒸氣，其壓縮比甚至更高。泵的極限壓力為10帕斯卡，工作壓力范圍為10^-1至10^-6帕斯卡，抽氣速率可以從幾十升每秒到幾千升每秒不等。為了充分發揮渦輪分子泵的優勢，它需要配合一個工作壓力在1至10帕斯卡的前級真空泵使用。此外，分子泵通常由轉速在10,000至60,000轉/分鐘的中頻電動機直接驅動。
特點
渦輪分子泵以其大抽速、無油、快速啟動的特點著稱。它可以適用于低真空至中、高真空，甚至是大氣至超高真空的工況。然而，這種泵也存在一些缺點，如較高的成本、易受損件以及運行過程中可能產生的振動。
參考資料 >
渦輪分子泵.百度學術搜索.2024-11-26
渦輪分子泵.百度學術搜索.2024-11-26
渦輪分子泵.百度學術搜索.2024-11-26