扩散泵的工作原理

扩散泵是一种常用于真空系统中的一种泵，通过扩散原理将气体分子传递扩散到一个较高的局部压力，并将其排出容器外部，实现真空泵的目的。

扩散泵的工作原理基于分子扩散运动的物理现象。具体来说，分子扩散是指气体分子由高浓度区域自发地向低浓度区域传播的过程。而扩散泵就是通过创造高浓度区域并利用分子扩散的原理将气体排出真空容器。

在扩散泵内部，有一个金属壳体，内部安装有一个螺旋形的加热器。加热器加热时，将扩散泵内的油蒸气化，形成高浓度的油蒸气区域。然后，通过旋转刻线（中间是一个金属球），将油蒸汽分子引导到扩散泵的壁上，将之扩散到一个较高的局部压力。接着，扩散泵的其他部分利用不同的方法将局部压力的气体排出系统。

具体来说，扩散泵内部中间部分的金属球表面上的油蒸汽分子被吸附下来，形成一层厚度很薄的油膜。同时，加热器中的螺旋形线圈会产生高频电磁场，通过作用在油膜上的电磁力使得油膜被剪切并分解成更小的粒子。这些分解后的小粒子会进一步扩散到整个泵的部分中，达到更高的局部压力。

扩散泵中的其他组件，则是为了将由局部压力扩散而来的气体排出系统。通常情况下，扩散泵会与真空系统的其他泵，如机械泵或涡轮分子泵等配合使用，将其所排出的气体进一步降低压力。这样，通过对不同泵的结合使用，可以实现更高的真空度。

总的来说，扩散泵通过创造高浓度的油蒸汽区域，并利用分子扩散的原理将气体分子传递到较高的局部压力，从而实现将气体排出真空系统的目的。它在各个工业领域，特别是在半导体制造过程中有广泛的应用。