توضیحات

پمپ خلأ دیفیوژن از آن دسته تجهیزاتی است که اگر در صنعت یا آزمایشگاه سر و کارتان با خلا باشد، دیر یا زود اسمش به گوشتان می‌خورد. این پمپ سال‌هاست به خاطر توانایی عجیبش در رسیدن به فشارهای بسیار پایین، جای خودش را در پروژه‌ها و خطوط تولید حرفه‌ای باز کرده است. اگر بخواهید در محیطی بی‌نهایت تمیز کار کنید، یا در آزمایشگاهی دنبال نتایج دقیق بگردید، احتمالاً جایی بدون دیفیوژن‌پمپ نخواهید داشت. اما واقعاً این پمپ چطور کار می‌کند و چرا هنوز هم، با وجود تکنولوژی‌های جدیدتر، محبوبیت خودش را دارد؟

چرا پمپ دیفیوژن؟ و کارکردش چگونه است؟

آنچه پمپ دیفیوژن را خاص می‌کند، توانایی رسیدن به فشارهایی است که پمپ‌های مکانیکی عادی به خواب هم نمی‌بینند! به زبان ساده، این پمپ بدون قطعات متحرک، گازهای مزاحم را با کمک بخار روغن یا سیال خاص، از محفظه بیرون می‌راند. فشارهایی تا ^(۷-) ۱۰ تور، برای این پمپ به راحتی دست‌یافتنی است و به همین دلیل پای ثابت صنعت نیمه‌هادی، پوشش‌دهی نوری، و حتی شبیه‌سازی فضاست.

مراحل اصلی کار پمپ دیفیوژن

• گرمایش و تبخیر سیال کاری
  در بخش تحتانی پمپ، سیال کاری (عموماً روغن مخصوص خلأ یا روغن سیلیکون) توسط المنت‌های گرمایشی به دمای جوش می‌رسد و بخار تولید می‌کند.
• ایجاد جریان بخار پرسرعت
  بخار از نازل‌هایی ویژه در پمپ با سرعت بالا به سمت بالا حرکت می‌کند و به صورت یک جریان متمرکز از مرکز به لایه‌های کناری پمپ هدایت می‌شود.
• برخورد با مولکول‌های گاز
  مولکول‌های گاز باقی‌مانده در محفظه‌ی خلأ با بخار سیال برخورد کرده و انرژی جنبشی خود را از دست می‌دهند. این برخوردها باعث رانده شدن گازها به سمت پایین، یعنی به سمت خروجی پمپ و تخلیه‌شان از سیستم می‌شود.
• تراکم بخار و بازگشت به حالت مایع
  پس از انجام وظیفه، بخار با تماس به دیواره‌های خنک‌شده پمپ متراکم شده و مجدداً به مایع تبدیل می‌شود و به مخزن بازمی‌گردد تا چرخه از نو تکرار شود.
• پمپ مکانیکی کمکی
  برای تخلیه نهایی گازها، معمولاً یک پمپ کمکی مکانیکی مانند پمپ روتز یا پمپ چرخشی در قسمت پایین پمپ دیفیوژن قرار می‌گیرد که گازهای جمع‌آوری‌شده را از سیستم خارج می‌کند.

اجزای اصلی یک پمپ دیفیوژن

• مخزن سیال: جایی که روغن یا سیال مخصوص نگهداری می‌شود.
• المنت گرمایشی: تأمین‌کننده گرمای لازم برای تبخیر سیال کاری.
• نازل‌ها: هدایت‌کننده بخار به صورت پرسرعت و جهت‌دار به سمت بالا.
• سیستم خنک‌کننده: برای مایع کردن بخار و بازگرداندن آن به چرخه.
• پمپ کمکی: برای تخلیه نهایی گازها از سیستم.

مزایای اصلی پمپ دیفیوژن؛ چرا هنوز محبوب است؟

• دسترسی به خلأ خیلی بالا: رسیدن به فشارهای^(۷-) ۱۰ تور، ایده‌آل برای صنایع حساس و آزمایشگاه‌های فوق دقیق که با خیلی از پمپ‌های مدرن هم به راحتی ممکن نیست.
• بدون قطعات متحرک: یعنی خرابی مکانیکی، سروصدای زیاد یا سرویس‌کاری پی‌درپی ندارد.
• سرعت پمپاژ بالا: برای سیستم‌های بزرگ، تخلیه گازها سریع و قابل اعتماد است.
• هزینه نگهداری پایین: روغن مخصوصش شاید قیمت داشته باشد، اما در کل استهلاک مکانیکی ندارد.
• دوام و عمر طولانی: اگر روغن و تمیزکاری را جدی بگیرید، سال‌ها کار می‌کند.

محدودیت‌ها و نکات مهم هنگام استفاده

• وابستگی به پمپ کمکی: راه‌اندازی و رسیدن به فشار کاری پایین بدون پمپ مکانیکی کمکی ممکن نیست.
• حساسیت به آلودگی: ورود ذرات یا آلودگی به روغن، کارایی پمپ را پایین می‌آورد.
• مصرف برق برای گرمایش: پمپ باید انرژی زیادی برای گرم کردن روغن صرف کند.
• امکان ورود بخار به سیستم: اگر سیستم‌های تله بخار یا فیلتر روغن استفاده نشود، ممکن است بخار وارد محفظه شود و تجهیزات حساس را آلوده کند.
• انتخاب درست سیال کاری: باید حتماً با توجه به شرایط و حساسیت محیط، روغن مناسب تهیه کنید.

انواع پمپ دیفیوژن

• روغنی: رایج‌ترین مدل، با روغن سیلیکونی مخصوص کار می‌کندو بیشتر برای کاربردهای صنعتی مناسب است.
• جیوه‌ای: نسل قدیمی‌تر، به خاطر سمیت و خطرات زیست‌محیطی جیوه کمتر استفاده می‌شود و معمولاً فقط در پروژه‌های خاص سراغش می‌روند.

کاربردها؛ دیفیوژن‌پمپ کجاها مورد نیاز است؟

• صنایع نیمه‌هادی و الکترونیک: لایه‌نشانی، اچینگ و ساخت تراشه.
• آزمایشگاه‌های تحقیقاتی: محیط‌هایی که کوچک‌ترین آلودگی نباید وجود داشته باشد.مانندمحیط‌های فیزیک ذرات، لیزرهای قدرتمند و فیزیک پلاسما
• تجهیزات اپتیکی و پوشش‌دهی نوری: ساخت شیشه‌های خاص و لایه‌های اپتیکی.
• فضایی و شبیه‌سازی شرایط فضا: تست قطعات فضایی در خلأ کامل.
• پزشکی و زیست‌فناوری: تولید تجهیزات پزشکی با استانداردهای بسیار بالا و فرایندهای استریل‌سازی.
• صنایع پوشش‌دهی فلزی: ساخت قطعات با روکش‌های خاص یا گران‌بها.

برندها و شرکت‌های مطرح پمپ دیفیوژن

Leybold (لیبولد)

یکی از پیشگامان تجهیزات خلأ و تولید پمپ دیفیوژن با تکنولوژی

• کشور: آلمان
• وب‌سایت: www.leybold.com

Edwards (ادوارد)

شناخته‌شده برای پمپ‌های دیفیوژن با راندمان بالا

• • کشور: انگلستان
  • وب‌سایت: www.edwardsvacuum.com
    

    

(Agilent Technologies (واریان/Varian)

نوآور در تجهیزات دقیق آزمایشگاهی و صنعتی

• • کشور: آمریکا
  • وب‌سایت: www.agilent.com

ULVAC (اولوک)

تولیدکننده پمپ دیفیوژن برای کاربردهای تخصصی و آزمایشگاهی

• • کشور: ژاپن
  • وب‌سایت: www.ulvac.com

عوامل کلیدی در انتخاب پمپ خلأ دیفیوژن

• انتخاب سیال کاری مناسب: بر اساس حساسیت فرآیند و دمای عملکرد
• طراحی سیستم خنک‌کننده مناسب: خنک‌سازی مؤثر دیواره‌ها برای جلوگیری از کاهش راندمان
• توجه به سازگاری با پمپ کمکی: انتخاب پمپ مکانیکی مکمل با ظرفیت مناسب برای خلأ اولیه
• پیش‌بینی فیلتراسیون یا تله بخار روغن: برای جلوگیری از ورود بخار سیال به محفظه یا آلودگی محیط خلأ

نکات نگهداری و افزایش عمر مفید پمپ دیفیوژن

• بازرسی منظم سیال کاری: وجود ناخالصی یا آلودگی در روغن می‌تواند راندمان پمپ را کاهش دهد یا به سیستم آسیب بزند.
• تمیز کردن دوره‌ای نازل‌ها و مسیر بخار: انسداد یا رسوب گرفتن نازل‌ها راندمان را به‌شدت کاهش می‌دهد.
• کنترل عملکرد سیستم خنک‌کننده: عدم کارکرد درست کولینگ می‌تواند منجر به گرمای بیش از حد و خرابی پمپ شود.
• استفاده از تجهیزات ایمنی و فیلترهای لازم: به‌ویژه در محیط‌هایی با حساسیت بالا نسبت به آلودگی روغن یا بخار
• انتخاب محل نصب مناسب: نصب پمپ در مکانی با تهویه مناسب، کاهش دمای محیط و دسترسی آسان برای تعمیر و نگهداری
• آموزش اپراتور و رعایت نکات ایمنی: به‌ویژه در کار با پمپ‌های جیوه‌ای

جدول مقایسه: پمپ دیفیوژن و توربومولکولار

پرسش‌های متداول (FAQ)

• آیا پمپ دیفیوژن به تنهایی می‌تواند خلأ فوق‌العاده بالا بسازد؟
  نه، همیشه برای شروع کار به یک پمپ مکانیکی نیاز است تا فشار اولیه را فراهم کند.
• هر چند وقت باید روغن را عوض کنیم؟
  بسته به شرایط استفاده، اما بهتر است حداقل سالی یک بار یا هر زمان که نشانه‌های آلودگی دیدید، تعویض شود.
• می‌توان در محیط تمیز از پمپ دیفیوژن استفاده کرد؟
  بله، به شرط اینکه تله روغن و فیلترهای مناسب نصب شده باشد تا بخار وارد محیط نشود.
• تفاوت روغنی و جیوه‌ای در چیست؟
  جیوه‌ای‌ها دیگر به خاطر مشکلات محیط‌زیستی و خطراتشان تقریباً منسوخ شده‌اند. روغنی‌ها اقتصادی‌تر و امن‌تر هستند.
• افت فشار ناگهانی نشانه چیست؟
  معمولاً مربوط به کیفیت پایین روغن، نقص در خنک‌کننده یا گرفتگی نازل‌هاست.
• چرا ممکن است پمپ راندمانش پایین بیاید؟
  عمدتاً به خاطر آلودگی روغن، مشکلات خنک‌کننده یا نگهداری نامناسب.

جمع‌بندی

پمپ دیفیوژن یکی از گزینه‌های حرفه‌ای و قابل اعتماد برای رسیدن به خلأ بالا در خطوط تولید و آزمایشگاه‌هاست. اگر سرویس و نگهداری مرتب داشته باشید و به کیفیت روغن و سیستم خنک‌کننده دقت کنید، این پمپ برای سال‌ها نیازهای شما را برطرف خواهد

برای مشاوره تخصصی یا انتخاب بهترین مدل پمپ دیفیوژن، همین حالا با تیم ما تماس بگیرید. می‌توانید قبل از خرید با کارشناسان ما درباره نیازهای فنی و انتخاب مدل مناسب صحبت کنید. اگر آماده‌اید یک سطح جدید از کیفیت خلأ را تجربه کنید، فقط کافیست همین حالا سفارش بدهید!

منابع

Jousten, Karl, ed. Handbook of vacuum technology. John Wiley & Sons, 2016.

Hablanian, Marsbed H. High-vacuum technology: a practical guide. Routledge, 2017.