diffusionpumpen

Diffusionspumpen sind Hochvakuumpumpen, die Gas aus dem Vakuumsystem durch Diffusion mit Öldampf transportieren. In einer Diffusionskammer wird Öl erhitzt, es verdampft und wird durch ein Düsen- oder Jet-Array in den Diffusionsraum geleitet. Die schnellbewegten Öldampfmoleküle stoßen Gasmoleküle an und tragen sie mit dem Dampfstrom zur Auslassseite. Dort kondensiert der Öldampf an kalten Flächen und kehrt als Öl in den Kreislauf zurück. Der Auslass der Pumpe ist an eine Nachpumpanlage (Backing Pump) angeschlossen, die das entnommene Gas ableitet und so den Systemdruck aufrechterhält.

Eigenschaften und Leistungsbereich: Diffusionspumpen haben keine beweglichen Teile im Diffusionsbereich, was Zuverlässigkeit und geringe Wartung begünstigt. Sie bieten hohe Förderleistungen für Gasgemische und eignen sich besonders für hohe Vacuums, typischerweise im Bereich von etwa 1×10^-3 bis 1×10^-8 mbar, je nach Öltyp, Systemführung und verwendeter Nachpumpanlage. Backstreaming von Öl in das Vakuumsystem ist ein bekannter Nachteil; Baffles, kalte Fallen und ordnungsgemäße Ölpflege reduzieren dieses Risiko. Sie sind weniger geeignet für hochreaktive oder stark kondensierbare Gase, die durch Öldampf kontaminiert werden könnten.

Aufbau und Betrieb: Der Aufbau umfasst eine Diffusionskammer mit Düsen- oder Jet-Array, einen Ölbehälter mit Heizvorrichtung, Kondensationsflächen sowie Filter- und Kühleinrichtungen. Die Pumpe wird über eine Nachpumpstation betrieben, die den abgeleiteten Gasstrom abführt und den gewünschten Unterdruck sicherstellt.

Anwendungen: Diffusionspumpen werden in Bereichen eingesetzt, die sauberes Hochvakuum erfordern und Öldampf tolerieren, etwa bei Vakuumbeschichtungen (Dünnschicht- und Metallbeschichtungen), Elektronenmikroskopie, Massenspektrometrie sowie Vakuumbrennsystemen und Backing-Pumpen.

Wartung und Pflege: Regelmäßiger Ölwechsel, Reinigung von Kondensationsflächen und Filter sowie Kontrolle der Backing-Pumpe gehören zur normalen Wartung. Durch richtige Ölwahl, Kaltefallen und Baffles lässt sich die Ölrückströmung minimieren und die Lebensdauer der Anlage erhöhen.