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在过去的50多年中 为何涡轮分子泵会有这样的称谓！ 历史 早在 1916 年，盖德就已经开发出结合不同几何形状的泵，这要求 固定和旋转部件之间的间隙非常窄。 1945 年，当威尔·贝克(Willi Becker)博士担任亚瑟普发有限公司 (Arthur Pfeiffer GmbH)实验室的负责人时，他对制造各种类型的泵 这种设计导致即使微小的微粒状物质也会造成非常高的破坏风险。 都感兴趣。为了改进油扩散泵，贝克设计了一个旋转的挡板，其目 而新泵则不具备这一致命缺点。为了区分新泵，它被赋予了前缀“ 的是保持泵的油分子远离容器。它由一个旋转叶轮和一个具有轴向 涡轮”，因为它的设计让人想起涡轮机。 反转叶片的静止定子组成。 1958 年亚瑟普发有限公司开发出了涡轮分子泵。当时的目的是为 贝克发现这样可以在分子层级实现相当大的压缩比。因此，设计一 了产生无烃真空。如今，普发真空的涡轮分子泵是高度可靠、具有 款将多级以串联的方式连接起来的泵成为一个突破。这种泵内的油 最佳性能数据的高科技产品的化身。 仅需要用于轴承的润滑即可。 正式生产 第一台涡轮分子泵的正式生产开始于 1958 年，抽速达 150 l/s， 重 95 kg。虽然最初几年每年生产 100 到 200 台的泵，主要用于 大学和研究机构，但是其简单的操作和纯粹的真空在分析行业和工 业工艺技术应用方面开创了新领域。微电子技术和微芯片领域的快 速发展尤其不能缺少涡轮分子泵，因为它确保了极端条件下所需的 高真空。 涡轮分子泵的演变 — 更小、更好 第一台泵是双流式设计。从气体入口，气体通过两套完整的泵级组 件在两个方向上被抽空。两套组件都位于同一根轴上，轴的两端安 装在滚珠轴承上。这在保持润滑油远离高真空侧方面非常有效。 为应对不断增长的应用领域，普发真空对经典的涡轮分子泵进行稳 步发展。双流式设计成本相对较高，因此很快人们开发出单流涡轮 分子泵。这些泵最初制造出来的时候带有两个油或油脂润滑的滚珠 轴承，从而形成一个悬臂轴承布置（即：转子的重心位于轴承之 外）以及一个难以接近的上轴承。涡轮分子泵被造得更小、更坚 固、更能干，而其基本原理却没有改变丝毫。在 1967 年，原来的 皮带传动被电力传动所取代。而在 1978 年，为 NASA 太空应用开 发了一个重量仅 3 kg 的微型涡轮分子泵；这是首次采用磁悬浮， 抽速达 16 l/s，以 90,000 RPM 的速度运行。与润滑的滚珠轴承相 反，永磁径向轴承可放置于高真空环境中。 物理优化 针对不同的气体，抽吸作用也不同。随着时间的推移，泵级得到反 复优化，包括针对尽可能多的气体种类实现高抽速的能力。除抽速 外，涡轮分子泵还有其他关键的性能参数：如压缩比，即排气与进 气压力之比，或者气通量，即泵可以持续推进的气体体积。根据泵 的抽速等级来命名泵，这是惯例。普遍尺寸从 10 l/s 到 3000 l/s 不 等。有些型号甚至更大。为增加容许前级压力，涡轮分子泵配备了 额外的泵级，如 Holweck 或 Gaede 级。 除了装备滚珠轴承，尤其自上个世纪 80 年代以来，涡轮分子泵已 经发展到单独采用磁悬浮。这种磁悬浮系统可以完全由电磁铁组 成，或由电磁铁与永磁系统组合而成。采用纯磁悬浮装置的目的是 1980 年威尔·贝克(Willi Becker)博士在普发真空实验室中 为了进一步减少系统中的碳氢化合物，减少泵引起的振动，最后但 同样重要的是，保持泵免维护。但是，由电磁铁、传感器和电子设 备组成的磁悬浮装置需要相当高的成本和工作量。 分析仪器应用 应用和特性 该领域的一个应用例子是用于扫描电子显微镜。在分析环境中，通 如今，涡轮分子泵应用领域非常广泛： 常泵向系统不能传递振动或只能传递极为微小的振动，因为这会降 低显微镜的分辨率。同样，如果可能的话，泵不得发射任何杂散磁 研发