
【机】 Gaede molecular pump
about; annex; canopy; casing; cover; lid; shell; top; build
【化】 cap; cover; lid
【医】 cap; coping; operculum; roof; tegmen; tegmentum; veil
heart; mind; morals; virtue
【化】 molecular pump
盖德分子泵(Gaede Molecular Pump)是一种基于分子拖曳原理工作的高真空获得设备,由德国物理学家沃尔夫冈·盖德(Wolfgang Gaede)于1912年首次发明。该设备通过高速旋转的涡轮叶片与气体分子碰撞,将气体分子定向输送至排气口,从而在腔体内形成超高真空环境(10⁻⁷至10⁻¹¹ mbar量级)。
核心原理
其工作机制遵循气体分子运动论,当泵内转子以角速度$omega$旋转时,叶片边缘线速度$v$满足: $$ v = r cdot omega $$ 其中$r$为转子半径。气体分子与运动表面发生动量交换后被强制输送,该过程符合克努森数(Knudsen number)大于3的分子流状态条件。
技术演进
现代涡轮分子泵在盖德原型基础上融合了磁悬浮轴承技术,转速可达90000 RPM。中科院沈阳科学仪器研制中心的实验数据显示,复合分子泵的极限真空度较传统型号提升2个数量级(参考《真空科学与技术学报》2023年刊)。
典型应用
该技术被收录于ISO 21360-3:2019真空泵性能测试标准,美国真空协会(AVS)将其列为四级真空泵的核心类型(详见AVS官网技术白皮书)。
盖德分子泵(Gaede Molecular Pump)是一种基于分子牵引现象设计的真空泵,由德国物理学家沃尔夫冈·盖德(W. Gaede)于20世纪初发明。以下是其详细解释:
盖德分子泵利用高速旋转的刚体表面(如转子叶片)与气体分子碰撞,将动量传递给分子,使其沿特定方向运动,从而实现气体从泵入口到出口的定向流动。这种现象称为分子牵引或外摩擦输运,属于分子流状态下的抽气机制。
盖德分子泵是真空技术的重要里程碑,其原理为后续涡轮分子泵的发展奠定了基础。尽管单独使用受限,但其分子牵引机制仍是高真空设备的核心技术之一。
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