The pumping theory of diffusion pumps

Abstract

Theories on the pumping effect of diffusion pumps assume an ideal gas transport by the jet, and so the diffusion seems to be essential in the performance of pumps. To attain correct numerical results secondary effects are supposed. Other theories try to examine the pumping effect on the ground of the collisions between gas and vapour molecules, but with the help of the “mean-free-path” theory, which is not very easy to survey in this case, and not quite of universal validity. This paper tries to handle the pumping effect with the aid of the kinetic theory of nonuniform gases. On this ground an equation is obtained, which will be solved for an ideal case. Thus it will be possible to understand the pumping effect in a deeper manner, to verify the experimental results and to critically evaluate previous theories.

Резюме

В теориях по механизму всасывания диффузионных насосов предполагается идеальная переносная способность газа в струях, истекающих из сопла высоковакуумного насоса и, таким образом, кажется, что диффузия играет главную роль в работе насосов. С целью получения правильных численных результатов в этих теориях предполагается наличие вторичных эффектов. В других теориях работы насосов эффект всасывания истолкуется на основе удара между молекулами газа и пара, но с помощью теории «свободного пробега», которая довольно громоздка и не достаточно общая. В данной работе сделана попытка для обьяснения эффекта всасывания на основе кинетической теории неоднородных газов. Выводится уравнение, которое решается в одном идеальном случае. Это дает возможность для более глубокого понимания эффекта всасывания, истолкования экспериментальных реуультатов и критической оценки предшествующих теорий.