Fizika DU TSC
Nākamais: 2.3. Molekulārie sūkņi Augstāk: 2. Vakuumsūkņi Iepriekšējais: 2.1. Tilpuma sūkņi

2.2. Strūklas sūkņi

Strūklas sūkņos gāzi no vakuumkameras atsūknē izmantojot ātri plūstošu šķidruma vai gāzes (tvaika) strūklu. Praksē tiek izmantoti galvenokārt tvaika strūklas sūkņi, tāpēc apskatīsim tikai šo sūkņu darbības principu. Gāzes atsūknēšanas mehānisms ar tvaika strūklu ir atkarīgs no atsūknējamās gāzes plūsmas veida un no tvaika strūklas plūsmas veida. Atkarībā no darba spiediena apgabala izšķir trīs tvaika strūklas sūkņu veidus, kuri atšķiras gan pēc gāzes atsūknēšanas mehānisma, gan pēc konstrukcijas:

• ežektorsūkņi ( $760 - 10^{-2}$ Torr);
• brjūstersūkņi ( $10^{-1} - 10^{-4}$ Torr);
• difūzijsūkņi (zem $10^{-4}$ Torr).

Zīmējumā 2.4. ir shematiski attēloti trīs gāzes atsūknēšanas ar tvaika strūklu mehānismi.

(a)

(b)

(c)

2.4. zīmējums. Gāzes atsūknēšanas ar tvaika strūklu mehānismi.

Liela ieejas spiediena gadījumā ( $760 - 10^{-2}$ Torr) tvaika strūklai jābūt pietiekoši blīvai, un, atkarībā no tās izplūšanas apstākļiem, šī plūsma var būt vai nu turbulenta (2.4. (a) zīm.) vai lamināra (2.4. (b) zīm.). Turbulentā plūsmā gāzes ``aizraušana'' notiek galvenokārt tādēļ, ka gāze sajaucas ar virpuļveidā plūstošo tvaika massu. Samazinoties tvaika strūklas blīvumam, turbulentā mehānisma loma mazinās, bet palielinās viskoza gāzes aizraušana - starp tvaika strūklas robežslāņiem un gāzes slāņiem ir berze. Lamināras tvaika plūsmas gadījumā galvenokārt notiek viskoza gāzes aizraušana, kā arī daļēja gāzes difūzija tvaika strūklā.

Zemākos spiedienos tvaika plūsmai jābūt vēl mazāk blīvai (2.4. (c) zīm.), un šeit gāzes atsūknēšanas iemesls ir gāzes difūzija tvaika strūklā, kur gāzes molekulas sadursmju rezultātā iegūst ātruma komponenti, kas ir vērsta tvaika plūsmas virzienā.

Tādā veidā, tvaika stūklas sūkņu darbības spiedienu diapazons galvenokārt ir atkarīgs no tvaika plūsmas blīvuma, kurš, savukārt, ir atkarīgs no sūkņa konstrukcijas. Šādu sūkņu īpašības un konstrukciju nosaka arī darba šķidrums, kas visbiežāk ir vakuumeļļa. Visiem tvaika strūklas sūkņiem izejā ir jārada priekšvakuums.

Vakuumiekārtās visbiežāk tiek izmantoti difūzijsūkņi (2.5. zīm.). Šādu sūkņu paliekošais spiediens ir līdz $4\cdot10^{-7}$ Torr, ja sūkņa ieejā tiek izmantoti slazdi.

2.5. zīmējums. Difūzijas sūknis.
1 - sildelements, 2 - darba šķidrums, 3 - tvaiks, 4 - atsūknējamās gāzes daļiņas, 5 - izeja uz priekšvakuumu, 6 - ūdens dzesēšana.

Fizika DU TSC
Nākamais: 2.3. Molekulārie sūkņi Augstāk: 2. Vakuumsūkņi Iepriekšējais: 2.1. Tilpuma sūkņi