Öldiffusionspumpe
DIESER ARTIKEL IST NOCH IM AUFBAU. Bilder und Texterweiterungen folgen sobald als möglich!
Die Öldifussionspumpe ist eine sehr leistungsfähige Hochvakuumpumpe. Sie hat keine beweglichen Teile und ist daher sehr zuverlässig und wartungsfreundlich.
Arbeitsweise
Die Pumpe besteht aus einem zylindrischen, wasser- oder luftgekühlten Pumpenkörper. Der Boden des Pumpenkörpers ist beheizt (meist elektrisch). Darüber liegt der Siederaum mit dem Treibmittel. Im Siederaum steht das Düsensystem, durch welches das erhitzte Treibmittel mit hohem Druck strömt. Es treten drei bis vier kegelförmige Dampfstrahlen (jeweils eine Pumpstufe) aus, welche an den kalten Wänden kondensieren. Gasmoleküle, die in den Dampfstrahl eindringen, werden mitgerissen und so nach unten in einen Bereich höheren Druckes gefördert, bis sie schlussendlich zum Vorvakuumstutzen gelangen. Durch das heizen des Treibmittels treten die Molküle wieder aus und werden von der Vorvakuumpumpe (z.B. Drehschieberpumpe) abgepumpt. Die Gasmoleküle können spontan aus dem Treibmittel austreten, jedoch ist es ihnen nicht möglich in eine tiefere Druckstufe zu gelangen (d.h. zurück zum Rezipienten).
Öldifussionspumpen benötigen ein Vorvakuumdruck von ca. 0.1 mbar, sie erreichen Enddrücke bis ca. 10-9mbar, je nach Dampfdruck des Treibmittels.
Treibmittel
Die Art des Treibmittels ist entscheidend. Normalerweise werden Mineralöle, die unter Hochvakuum von den Bestandteilen mit hohem Dampfdruck befreit wurden, eingesetzt. Solche Öle haben Dampfdrücke zwischen 5*10-7 und 2*10-8mbar bei Zimmertemperatur und eine gute Oxydationsbeständigkeit. Bei höheren Ansprüchen an Dampfdruck (Endvakuum) oder Oxydationsbeständigkeit werden Silikonöle oder Pentaphenyläther (Dampfdruck: 10-10mbar) eingesetzt.
Als Treibmittel wurde früher ausschliesslich Quecksilber verwendet. Abgesehen davon, das Quecksilberdampf giftig ist, hat
Ölrückströmung
Öle sind in der Vakuumtechnik grundsätzlich sehr unbeliebt. Um eine Ölrückströmung in den Rezipient zu verhindern werden Düsenhutdampfsperren (Cold Cap) und- oder Schalendampfsperren (Baffle) zwischen Rezipient und Pumpe geschaltet. Dampfsperren bestehen aus gekühlten Prallplatten, die das direkte Durchfliegen von Ölmolekülen verhindern.
Nachteile
Erhebliche Nachteile dieses Pumpentyps sind lange Aufheiz- und Abkühlzeiten. Um diese im Chargenbetrieb zu umgehen, wird mit einer Umgehungsleitung (Bypass) der Rezipient vorevakuiert, bevor die Öldiffusionspumpe zugeschaltet wird.
Anwendungen
- Hochvakuumpumpe für den Hochvakuumbereich(10-3..10-9mbar, mit Förderleistungen von 50 bis 1.5Mio bei 10-6mbar)
