Pompa turbomolekularna

Przekrój pompy turbomolekularnej z uwidocznionymi łopatkami wirnika i statora

Pompa turbomolekularna – pompa próżniowa pozwalająca uzyskiwać wysokiej jakości próżnię.

Budowa i zasada działania

Podstawowymi elementami pompy turbomolekularnej są dwa układy łopatek:

• nieruchomego statora,
• obracającego się wirnika.

Łopatki wirnika rozmieszczone są promieniście na osi a łopatki statora przymocowane są do wewnętrznej strony obudowy. Płaszczyzna łopatek nie jest prostopadła do osi, lecz skręcona o pewien kąt. Kąt skręcenia płaszczyzny łopatek wirnika jest przeciwny do kąta skręcenia łopatek statora (stanowią lustrzane odbicie) a wieńce wirnika są poprzedzielane wieńcami statora.

Wirnik wprawiany jest w ruch obrotowy nadając w wyniku zderzeń cząsteczkom powietrza prędkość, tak że poruszają się one w kierunku wylotu pompy. W ten sposób z wnętrza komory próżniowej cząsteczki są usuwane, a ciśnienie wewnątrz komory spada. Wirnik pompy obraca się bardzo szybko, tak by prędkość łopatek była porównywalna z prędkością ruchów cieplnych cząsteczek, tak by zderzenia cząsteczek z łopatkami były częstsze niż między cząsteczkami. Prędkość obrotowa może dochodzić do stu tysięcy obrotów na minutę.

Parametry pracy

Pompa turbomolekularna nie może pracować przy ciśnieniu atmosferycznym, gdy droga swobodna cząsteczek powietrza jest zbyt krótka, i wymaga użycia innej pompy do uzyskania próżni wstępnej rzędu 1 Pa. W zależności od konkretnej konstrukcji i zastosowań uzyskiwana próżnia jest z zakresu 10⁻² ÷ 10⁻⁷ Pa. Prędkość pompowania waha się od kilkunastu litrów na sekundę w pompach laboratoryjnych do tysięcy litrów na sekundę w instalacjach przemysłowych.

W standardowych pompach laboratoryjnych wirnik obraca się 800 (starsze pompy) lub 1500 (nowsze pompy) obrotów na sekundę (odpowiednio 48 000 i 90 000 obrotów na minutę).

Zobacz też

• pompa dyfuzyjna
• pompa molekularna
• pompa próżniowa