
【機】 Gaede molecular pump
about; annex; canopy; casing; cover; lid; shell; top; build
【化】 cap; cover; lid
【醫】 cap; coping; operculum; roof; tegmen; tegmentum; veil
heart; mind; morals; virtue
【化】 molecular pump
蓋德分子泵(Gaede Molecular Pump)是一種基于分子拖曳原理工作的高真空獲得設備,由德國物理學家沃爾夫岡·蓋德(Wolfgang Gaede)于1912年首次發明。該設備通過高速旋轉的渦輪葉片與氣體分子碰撞,将氣體分子定向輸送至排氣口,從而在腔體内形成超高真空環境(10⁻⁷至10⁻¹¹ mbar量級)。
核心原理
其工作機制遵循氣體分子運動論,當泵内轉子以角速度$omega$旋轉時,葉片邊緣線速度$v$滿足: $$ v = r cdot omega $$ 其中$r$為轉子半徑。氣體分子與運動表面發生動量交換後被強制輸送,該過程符合克努森數(Knudsen number)大于3的分子流狀态條件。
技術演進
現代渦輪分子泵在蓋德原型基礎上融合了磁懸浮軸承技術,轉速可達90000 RPM。中科院沈陽科學儀器研制中心的實驗數據顯示,複合分子泵的極限真空度較傳統型號提升2個數量級(參考《真空科學與技術學報》2023年刊)。
典型應用
該技術被收錄于ISO 21360-3:2019真空泵性能測試标準,美國真空協會(AVS)将其列為四級真空泵的核心類型(詳見AVS官網技術白皮書)。
蓋德分子泵(Gaede Molecular Pump)是一種基于分子牽引現象設計的真空泵,由德國物理學家沃爾夫岡·蓋德(W. Gaede)于20世紀初發明。以下是其詳細解釋:
蓋德分子泵利用高速旋轉的剛體表面(如轉子葉片)與氣體分子碰撞,将動量傳遞給分子,使其沿特定方向運動,從而實現氣體從泵入口到出口的定向流動。這種現象稱為分子牽引或外摩擦輸運,屬于分子流狀态下的抽氣機制。
蓋德分子泵是真空技術的重要裡程碑,其原理為後續渦輪分子泵的發展奠定了基礎。盡管單獨使用受限,但其分子牽引機制仍是高真空設備的核心技術之一。
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