油擴(kuò)散泵是利用低壓、高速和定向流動(dòng)的油蒸氣射流抽氣的真空泵。這種泵的極限真空為10-4～10-5帕，工作壓力范圍為10-1～10-4帕，抽速范圍為幾十至十幾萬(wàn)升/秒（1升=10-3米3）。油擴(kuò)散泵是獲得高真空的主要設(shè)備，廣泛用于真空冶煉、真空鍍膜、空間模擬試驗(yàn)和對(duì)油污染不敏感的一些真空系統(tǒng)中。
油擴(kuò)散泵主要由泵體、擴(kuò)散噴嘴、蒸氣導(dǎo)管、油鍋、加熱器、擴(kuò)散器、冷卻系統(tǒng)和噴射噴嘴等部分組成。當(dāng)油擴(kuò)散泵用前級(jí)泵預(yù)抽到低于1帕真空時(shí),油鍋可開(kāi)始加熱。沸騰時(shí)噴嘴噴出高速的蒸氣流，熱運(yùn)動(dòng)的氣體分子擴(kuò)散到蒸氣流中，與定向運(yùn)動(dòng)的油蒸氣分子碰撞。氣體分子因此而獲得動(dòng)量，產(chǎn)生和油蒸氣分子運(yùn)動(dòng)方向相同的定向流動(dòng)。到前級(jí)，油蒸氣被冷凝，釋出氣體分子，即被前級(jí)泵抽走而達(dá)到抽氣目的。
油擴(kuò)散泵是高真空系統(tǒng)經(jīng)常使用的泵種，采取某些技術(shù)措施，可以獲得超高真空，其方法有：
1、選用性能好的擴(kuò)散泵油
泵油對(duì)油擴(kuò)散泵極限壓力的影響很大。如使用3號(hào)擴(kuò)散泵油，其極限壓力只能達(dá)到10^-5Pa;而改用275硅油，其極限壓力能達(dá)到10^-7Pa，極限壓力提高2個(gè)數(shù)量級(jí)。其次被抽氣體的分壓力也隨泵油的不同而變化，這就是泵油成分帶來(lái)的影響。為此用油擴(kuò)散泵獲得超高真空，必須選擇性能好的擴(kuò)散泵油。對(duì)擴(kuò)散泵油的要求是：泵油的相對(duì)分子量要大，常溫下的蒸氣壓要低，熱穩(wěn)定性和抗氧化性要好，凝固點(diǎn)和低溫粘度要低，要無(wú)毒，耐腐蝕，成本要低。
現(xiàn)在高真空油擴(kuò)散泵普遍采用3號(hào)擴(kuò)散泵油，超高真空采用硅油，要求不含碳?xì)浠衔锏某哒婵障到y(tǒng)，擴(kuò)散泵采用氟油。
2、采用合理的烘烤技術(shù)
用油擴(kuò)散泵獲得超高真空系統(tǒng)都要進(jìn)行高溫烘烤，目的是減少材料的出氣速率。材料在大氣下都能吸收和吸附一些氣體，當(dāng)處于真空中時(shí)，便產(chǎn)生解吸，使氣體緩慢地釋放出來(lái)，為了加速解吸，采用烘烤。
材料不同，選擇的烘烤溫度也不同。原則是溫度高一些好，可以加速出氣，但還要考慮到材料是否能經(jīng)受得住高溫。烘烤溫度要選擇合適。通常金屬材料，如不銹鋼，烘烤溫度為250℃—450C;非金屬材料烘烤溫度為80℃—100℃。烘烤時(shí)間4h—8h以上。極高真空的烘烤時(shí)間在24h以上。典型金屬油擴(kuò)散泵系統(tǒng)(烘烤后)的性能和金屬油擴(kuò)散泵超高真空系統(tǒng)中剩余氣體組分。
3、增加冷阱裝置，防止泵油返流和遷移
泵油通過(guò)泵的入口流到被抽容器的現(xiàn)象叫做返流。油分子沿著器壁移動(dòng)進(jìn)入被抽容器的現(xiàn)象，叫做反遷移。無(wú)論返流，還是反遷移，都影響真空系統(tǒng)的極限壓力。冷阱廣泛用于超高真空系統(tǒng)，它裝在泵入口和真空室之間，不僅能有效地捕集擴(kuò)散泵的返流蒸氣及部分分裂解物，而且可抽除來(lái)自真空室的蒸氣。裝有各類(lèi)阱的超高真空系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)徹底的高溫烘烤去氣后，可獲得10^ - 8Pa～l0^-10Pa(或更高)的超高真空度。常用的冷阱是液氮冷阱，因?yàn)樵谝旱獪囟认拢糜偷恼魵鈮毫Υ蟠蟮陀诔哒婵斩鹊囊蟆ＴO(shè)計(jì)液氮冷阱必須保證通過(guò)阱的分子都會(huì)碰到冷面上，同時(shí)結(jié)構(gòu)要合理。裝上液氮冷阱后，油擴(kuò)散泵的抽速降低不高于40%。
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