Bomba difusora de chorro de vapor de mercurio

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Un difusor de chorro de vapor de mercurio  es un tipo de bomba de vacío que se utiliza para lograr un alto vacío. A diferencia de los diseños desarrollados anteriormente, no tiene un límite teórico sobre la presión alcanzable [1] . Patentado por el físico alemán Wolfgang Gaede en 1913.

Construcción y principio de funcionamiento

El diseño de una bomba de difusión por chorro de vapor es similar a un dispositivo eyector , pero su principio de funcionamiento no se basa en la ley de Bernoulli , sino en la difusión del gas bombeado en el chorro de vapor [1] . Después de que el vapor se condensa, el gas extraído de la región de alto vacío es bombeado por una bomba delantera . El uso de una boquilla aumenta significativamente el rendimiento a baja presión: debido a un chorro más puntiagudo, se reduce la contrapresión del vapor. Al igual que con una bomba molecular , las regiones de prevacío y alto vacío no están separadas por un pistón, válvulas o líquido de sellado. Hay muchos diseños de esta bomba, que difieren principalmente en la forma de la boquilla.

Una bomba de difusión por chorro de vapor y una bomba de inyección de vapor se utilizan a menudo como etapas de una bomba de dos etapas. El inyector de vapor funciona bien con una presión previa alta y se usa principalmente como etapa previa.

La toxicidad del mercurio ha llevado a su reemplazo por fluidos de trabajo más seguros y convenientes, como el aceite. Las bombas de difusión de aceite de vapor difieren en los detalles de diseño pero utilizan el mismo principio.

Historial de desarrollo

En 1901, el físico ruso P. N. Lebedev realizó experimentos utilizando instalaciones de vacío. En sus instalaciones, se utilizó una bomba de pistón de mercurio modificada para lograr un alto vacío, donde las moléculas de gas residual eran capturadas por el vapor de mercurio y bombeadas junto con ellas. La idea de utilizar vapor de mercurio para eliminar el gas residual ha llamado la atención de muchos científicos.

En 1913, W. Gede, después de una serie de experimentos, desarrolló y patentó el diseño de una bomba de difusión. Este desarrollo resultó ser muy prometedor para trabajos relacionados con la obtención de un vacío profundo.

En el futuro, muchos autores estudiaron los fundamentos teóricos del funcionamiento de la bomba y su diseño se mejoró repetidamente. En 1916, S. A. Borovik desarrolló una modificación de la bomba que permite su uso a altas presiones de preevacuación, hasta 1-3 mm Hg. Arte. En el mismo año, se publicó una descripción de la bomba Langmuir , que tenía una velocidad de bombeo 50 veces mayor que el diseño original de Goede [2] .

Aplicación

Se utiliza en la industria microelectrónica como bomba adicional para la obtención de ultra alto vacío.

Véase también

Notas

  1. 1 2 Borisov, 2001 , Historia de la invención de la bomba de difusión.
  2. Borisov, 2001 , Teoría y práctica en el desarrollo de una bomba de difusión.

Literatura