انواع پمپ‌های خلأ

پمپ خلأ ابزاریست که با تخلیه مولکول‌های هوا (یا گاز دیگر) از یک محفظهٔ مشخص آب‌بندی شده، یک فشار منفی یا (خلأ نسبی) ایجاد می‌کند. این وسیله نخستین بار در سال ۱۶۵۰ میلادی توسط دانشمند آلمانی اتو وان گریکه و با انجام آزمایش نیمکره ماگدبورگ اختراع شد. از آن پس مدل‌های گوناگونی بر این اساس و برای استفاده‌های مختلف ساخته شده است.

پمپ‌های خلأ، با اتاقک‌ها و روش‌های عملیاتی گوناگون خود می‌توانند طیف گسترده‌ای از سیستم‌های ایجاد خلأ را به وجود آورند. گاهی اوقات برای انجام کار مشخصی از بیش از یک پمپ استفاده می‌شود و این پمپ‌ها می‌توانند به صورت سری یا موازی در یک برنامهٔ واحد استفاده شوند. با استفاده از یک پمپ جابجایی مثبت که مقداری گاز را از دهانهٔ ورودی به کانال خروجی (اگزوز) منتقل می‌کند می‌توان یک خلاء جزئی، یا خلاء تقریبی ایجاد کرد. به دلیل محدودیت‌های مکانیکی، این گونه پمپ‌ها تنها می‌توانند خلأ محدودی ایجاد کنند. برای رسیدن به یک خلاء بالاتر، می‌توان از روش‌های دیگر و گاهی هم افزودن پمپ‌های دیگری به صورت سری استفاده کرد.

دستیابی به خلأ بالا کار دشواری است زیرا همهٔ مواد زمانی که در معرض خلأ قرار گیرند کم و بیش به شکلی واکنش نشان می‌دهند. تبخیر، آزاد شدن گازهای قبلاً جذب شده (جذب سطحی) و دیگر پدیده‌ها خلأ ایجاد شده را پر کرده و از رسیدن به میزان خلأ دل‌خواه جلوگیری می‌کنند. معمولاً تمام سطحی که با خلأ در تماس هستند باید از موادی که در دمای بالا پخته شده باشند تهیه شوند تا از میزان این گازها بکاهند.

برای رسیدن به خلأهای بالا و خیلی بالا، می‌بایست از پمپ‌هایی مانند پمپ توربومولکولار استفاده کرد. این پمپ‌ها معمولاً در فشار اتمسفر کار نمی‌کنند (زیرا باعث صدمه جدی به آن‌ها می‌شود) و نیاز است که ابتدا فشار با کمک یک پمپ دیگر ( برای مثال پمپ روتاری) کم شده و به مقدار مناسب راه اندازی پمپ توربومولکولار برسد.

در ادامه انواع متداول پمپ‌های خلأ به صورت اجمالی معرفی می‌شوند.

پمپ افشانه‌ای

 این پمپها برای ایجاد خلأهایی با مقدار ۸۰ تور (۱۰۶ میلی بار) بکار می‌روند.

 پمپ روتاری (دوار)

معمولاً نقطه شروع برای ایجاد خلأ ، پمپ‌های روتاری هستند که در بهترین نوع از آنها ،این پمپ‌ها قادرند به راحتی فشار را به ۰٫۰۱ الی ۰٫۰۰۱ میلی بار کاهش دهند. 

پمپ روتس

گستره عمل این پمپ‌ها در فاصله ۲-۱۰ تور تا ۴-۱۰ تور ( ۰٫۰۱۳۳۳۲ میلی بار تا ۰٫۰۰۰۱۳۳۳۲ میلی بار) قرار دارد. عیب این پمپها این است که نیاز به پیش پمپ دارند، همچنین فشار آنچنان پایینی هم ایجاد نمی‌کنند. از محاسن این پمپها می‌توان به سرعت تخلیه بالای آنها اشاره کرد.

پمپ توربومولکولار

 پمپ توربومولکولار یک نوع پمپ انتقال گاز است که شبیه یک کمپرسور جریان محوری که در موتورهای جت استفاده می‌شود عمل می‌کند. این پمپ‌ها مجموعه‌ای از پره‌های متحرک هستند که بوسیله پره‌های ساکن از یکدیگر بصورت یک در میان جدا شده‌اند و با سرعت بالا می‌چرخند و گاز را از داخل یک محفظه خلأ می‌مکند و به طرف یک پمپ روتاری که به دهانه خروجی آن متصل شده است هدایت می‌کنند. این پمپ‌ها براحتی تا ۷-۱۰ میلی بار با سرعت تخلیه ثابت ایجاد خلأ می‌کنند.

پمپ دیفیوژن

از این نوع پمپ برای ایجاد خلأ در محدوده ۲-۱۰ تا ۷-۱۰ میلی بار (نمونه‌های پیشرفته همراه با تجهیزات مناسب) استفاده می‌گردد. بیشتر درکارهای تحقیقاتی از این نوع پمپ و پمپ دوار استفاده می‌کنند، اما این پمپ بیشتر کاربرد صنعتی دارد.

پمپ جذبی

اساس کار این نوع پمپ بر اساس برهمکنش گاز با جامدات است. فرآیند جذب عمدتاً به دو صورت جذب فیزیکی و جذب شیمیایی صورت می‌گیرد. پمپ‌های جذبی انواع مختلف دارند، که پمپ جذبی یونی از جمله آنهاست. با استفاده از اینگونه پمپ‌ها می‌توان به خلأهایی با فشار ۸-۱۰ میلی بار دست یافت.

برای مطالعه بیشتر مراجعه کنید به: