La plage de fonctionnement d'une pompe à diffusion est généralement comprise entre 1 x 10-3 Torr et 5 x 10-9 Torr. Cela signifie qu'elle est capable de produire un vide élevé dans cette plage. Les pompes à diffusion sont réputées pour leur durabilité et leur fiabilité en raison de l'absence de pièces mobiles. Le fonctionnement d'une pompe à diffusion repose sur deux éléments principaux : l'huile de la pompe à diffusion et un réchauffeur. Le réchauffeur chauffe l'huile, ce qui provoque sa vaporisation et sa montée en température. La vapeur d'huile ascendante est ensuite comprimée dans une pile verticale effilée avec des ouvertures de jet, créant un parapluie de vapeur qui capture l'air.
En termes de performances du four, un four à pompe à diffusion peut atteindre un vide limite de l'ordre de 10-6 Torr. Le vide de fonctionnement avec une pompe à diffusion est généralement de l'ordre de 10-5 Torr. Le temps de descente de la pompe pour atteindre le vide limite est d'environ 10 minutes, tandis que le temps de descente de la pompe pour atteindre 1 x 10-4 Torr est d'environ 15 minutes. Le taux de fuite du four doit être inférieur à 5 microns par heure pour un fonctionnement correct.
Les composants du système de vide d'une pompe à diffusion comprennent généralement une pompe mécanique ou un système de type pompe mécanique/soufflante pour l'étape initiale du vide. À des pressions inférieures à 20 Torr, l'efficacité d'une pompe mécanique commence à diminuer et une pompe de surpression est alors utilisée. La pompe à diffusion est activée dans le système de pompage entre 10 et 1 micron, ce qui permet au système de pomper jusqu'au vide poussé et même plus bas. La pompe à diffusion ne comporte aucune pièce mobile et fonctionne en vaporisant l'huile, en la condensant et en extrayant les molécules de gaz à travers le système de pompage. Une pompe de maintien est utilisée pour créer une pression plus importante dans la ligne de front afin d'empêcher l'huile contenue dans la pompe de diffusion de s'échapper dans la cuve.
L'entretien d'une pompe à diffusion consiste à s'assurer que le niveau d'huile est approprié et que l'élément chauffant est opérationnel. L'élément chauffant est généralement un élément tubulaire maintenu contre la plaque de chaudière par une plaque d'écrasement, qui est alignée avec la plaque de serrage à l'aide de goujons filetés sur la pompe. Un alignement correct est essentiel pour un fonctionnement efficace.
Dans l'ensemble, les pompes à diffusion sont largement utilisées dans des applications industrielles telles que la microscopie à faisceau d'électrons, le dépôt sous vide, les revêtements et les fours à vide, en raison de leur durabilité, de leur fiabilité et de leur capacité à produire des niveaux de vide élevés.
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