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      真空的特點及實驗室中旋片泵工作原理

      真空是指低于標準大氣壓的氣體狀態,常用真空度來描述氣體的稀薄程度,即分子密度越小真空度越高,反之亦然。故單位體積內的分子數較少,分子間碰撞或分子在一定時間內碰撞器壁的次數相應減少,這是真空的主要特點。

      不同真空狀態反映了該空間中的分子數密度不同。顯然,用分子數密度來表示真空狀態在應用時不方便.因此,真空度的高低常用氣體的壓力來表示,氣體的壓力越低表示真空度越高。在國際單位制中,真空度的單位和壓力的單位統一為帕,符號為Pa。

      用來產生真空的設備通稱為真空泵,主要有水噴射泵、水環真空泵、機械泵、擴散泵、分子泵、吸附泵、鈦泵、低溫泵等。實驗室常用的有機械泵和擴散泵。前者可獲得1~0.1Pa真空,后者可獲得小于10-4Pa的真空。使用擴散泵時需用機械泵作為前置泵.

      常用的機械泵是旋片式真空泵,工作原理如圖1所示。

      旋片式真空泵原理圖
      圖1  旋片式真空泵原理圖


      氣體從真空系統吸入泵的入口,隨偏心輪旋轉的旋片使氣體壓縮,而從出口排出。這種泵的效率主要取決于旋片與定子之間的嚴密程度。整個單元都浸在油中,以油作封閉液和潤滑劑。實際使用的油泵常由上述兩個單元串聯而成。實驗室常用2X系列旋片泵,其抽氣速率為2L/s、4L/s、8L/s、15L/s、30L/s、70L/s。當入口壓力低于0.1Pa時,其抽氣速率急劇下降。


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