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Massenspektrometer - Das Vakuumsystem

Diffusionspumpen

Diffusionspumpen bestehen aus einem Pumpenkörper mit gekühlter Wand und einem beheizbaren Ölgefäß, das hochsiedende Öle enthält und mit einem mehrstufigen ringförmigen Düsensystem verbunden ist. Das Öl wird aus einem Vorratsgefäß verdampft und strömt durch die Steigrohre zu den Ventilen. Dort tritt es mit Überschallgeschwindigkeit aus und verbreitet sich von diesem Düsensystem schirmförmig zur Wand hin. An der gekühlten Wand kondensiert das Öl als Film und läuft wieder in den Siederaum zurück.

Abb.1
Aufbau der Pumpe
Abb.2
1. Arbeitsschritt
Abb.3
2. Arbeitsschritt

Der Treibmittelstrahl ist zunächst völlig gasfrei. Somit können die abzusaugenden Gasteilchen aus einem Bereich höheren Gaspartialdruckes (dem Massenspektrometer) in einen Bereich niedrigeren Gaspartialdruckes diffundieren. Der Treibmittelstrahl überträgt dann durch Stöße Impulse auf die Gasteilchen und beschleunigt sie in Richtung der Vorvakuumpumpe.

Tab.1
Diffusionspumpen
VorteileNachteile
▪ hohe Pumpleistung bei niedrigem Preis ▪ niedermolekulare Verbindungen werden besser abgepumpt ▪ weitgehend wartungsfrei ▪ geräuschlos ▪ Pumpenflüssigkeit kann im Massenspektrum auftreten ▪ bei Fehlbedienung gefährlich ▪ Abkühlzeit ca. 1 h ▪ hochmolekulare Verbindungen werden schlechter abgepumpt und können im Spektrum stören
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