油扩散泵是利用低压、高速和定向流动的油蒸气射流抽气的真空泵。这种泵的极限真空为10-4~10-5帕,工作压力范围为10-1~10-4帕,抽速范围为几十至十几万升/秒(1升=10-3米3)。油扩散泵是获得高真空的主要设备,广泛用于真空冶炼、真空镀膜、空间模拟试验和对油污染不敏感的一些真空系统中。


油扩散泵主要由泵体、扩散喷嘴、蒸气导管、油锅、加热器、扩散器、冷却系统和喷射喷嘴等部分组成。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时,油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流,热运动的气体分子扩散到蒸气流中,与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量,产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。到前级,油蒸气被冷凝,释出气体分子,即被前级泵抽走而达到抽气目的。



油扩散泵是高真空系统经常使用的泵种,想要获得超高真空,具体方法有:
一、选用性能好的扩散泵油:泵油对油扩散泵极限压力的影响很大。如使用3号扩散泵油,其极限压力只能达到10-5Pa;而改用275硅油,其极限压力能达到10-7Pa,扩散泵油的要求是:泵油的相对分子量要大,常温下的蒸汽压要低,热稳定性和抗氧化性要好,凝固点和低温粘度要低,要无毒,耐腐蚀,成本要低
三、增加冷阱装置,防止泵油返流和迁移:泵油通过泵的入口流到被抽容器的现象叫做返流。油分子沿着器壁移动进入被抽容器的现象,叫做反迁移。无论返流,还是反迁移,都影响真空系统的极限压力。冷阱广泛用于超高真空系统,它装在泵入口和真空室之间,不仅能有效地捕集扩散泵的返流蒸气及部分分裂解物,而且可抽除来自真空室的蒸气。装有各类阱的超高真空系统。经过彻底的高温烘烤去气后,可获得10- 8Pa~l0-10Pa(或更高)的超高真空度。
四、减少被抽气体反扩散:被抽气体反扩散是限制扩散泵获得超高真空因素之一。气体反扩散和分子质量有关,质量愈小,愈易反扩散。扩散泵抽氢易反扩散,防止氢反扩散方法有两种:1.降低扩散泵出口排气压力,采用两个扩散泵串联来实现;2.是在扩散泵进气口管路上安装液氮冷却的钛升华阱来捕集反扩散的氢。



