2025年03月22日 09:09伯東企業（上海）有限公司點擊量：0
分子泵壓縮比
壓縮比通常是指泵的排氣壓力與進氣壓力之比值。對于渦輪分子泵來說，壓縮比是指在分子泵排氣口和進氣口壓力之比。壓縮比的高低取決于幾個因素，最重要的因素是氣體的類型和渦輪分子泵的設計。壓縮比越高，在分子泵進氣口得到的最終壓力就越低，也就是分子泵的極限壓力越低。
圖 1：渦輪分子泵的橫截面
影響壓縮比高低因素一：氣體類型
渦輪分子泵的抽氣原理是基于以下原則，即從高真空側流動到前真空側的氣體分子多于從前真空側流動到高真空側的氣體分子。這是通過轉子葉片快速旋轉對氣體分子進行加速來實現的。氣體越輕，其分子運動的速度就越快（見表 1）。
氣體類型 | 摩爾質量 g/mol | 平均速度 | 馬赫數 |
H2 | 2 | 1,762 | 5.3 |
He | 4 | 1,246 | 3.7 |
H2O | 18 | 587 | 1.8 |
N2 | 28 | 471 | 1.4 |
空氣 | 29 | 463 | 1.4 |
Ar | 40 | 394 | 1.2 |
CO2 | 44 | 376 | 1.1 |
表 1：不同氣體的摩爾質量和平均速度
對于較輕的氣體分子，其向高真空側的回流速度因此高于較重的氣體分子。由于存在較輕的氣體分子，因此高真空側存在更多的氣體粒子，這里的壓力會相對較高，而壓縮比因此較低（見圖 2）。
圖 2：氣體類型和壓縮比的相關性
影響壓縮比高低因素二：分子泵內部設計
Pfeiffer 渦輪分子泵 HiPace 系列內置 Holweck 泵級，與 Gaede 級、Siegbahn 級對比，Holweck 泵級能夠更高效地把非常輕的氣體抽入更高壓力區，例如圖 3 中的氦氣。突出的是 Holweck 級的壓縮比。
圖 3：使用不同抽氣原理的氦氣壓縮對比
綜上所述，具有高壓縮比的渦輪分子泵比低壓縮比的渦輪分子泵更能獲得相對較低的極限壓力。
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