Uma bomba de difusão é uma peça crucial do equipamento utilizado para criar um ambiente de alto vácuo.
Para tal, utiliza a energia cinética do fluido vaporizado para arrastar e remover as moléculas de gás de uma câmara.
Ao contrário das bombas mecânicas que utilizam peças móveis para deslocar o ar, as bombas de difusão funcionam através da vaporização de um fluido, normalmente óleo.
Este vapor capta então as moléculas de ar e transporta-as para uma área mais fria onde são libertadas.
O processo baseia-se no impulso do fluxo de vapor e no efeito de arrefecimento para evacuar eficazmente a câmara.
Qual é a função de uma bomba de difusão? 5 pontos-chave para compreender
1. Princípio de funcionamento
As bombas de difusão funcionam com base no princípio de arrastamento de fluido.
O vapor de um fluido em ebulição captura as moléculas de ar.
Isto contrasta com as bombas mecânicas, que utilizam mecanismos físicos como pistões ou lâminas para empurrar o ar para fora de uma câmara.
Nas bombas de difusão, o fluido (frequentemente designado por óleo) é aquecido até vaporizar.
O fluxo de vapor a alta velocidade interage então com as moléculas de gás na câmara, varrendo-as efetivamente para a saída.
2. Mecanismo de remoção de gás
O fluido vaporizado, com as moléculas de gás arrastadas, desloca-se para uma parte mais fria da bomba, onde condensa.
Esta condensação liberta as moléculas de gás capturadas, que são então evacuadas do sistema.
A combinação da gravidade e do fluxo direcional dos vapores ajuda a orientar as moléculas de gás para o fundo da bomba, aumentando a eficiência do processo de evacuação.
3. Elevada capacidade de vácuo
As bombas de difusão são capazes de atingir pressões muito baixas, variando de 10-2 a 10-10 torr.
Esta capacidade de vácuo elevado torna-as adequadas para várias aplicações industriais, como a microscopia de feixe de electrões, a deposição em vácuo, os revestimentos e os fornos de vácuo.
A ausência de peças móveis nas bombas de difusão contribui para a sua durabilidade e fiabilidade.
4. Requisitos operacionais
Embora as bombas de difusão em si não tenham partes móveis, necessitam de uma bomba de apoio para manter uma pressão baixa no sistema durante os períodos de inatividade.
Quando a bomba de difusão está a funcionar, a bomba de apoio está isolada e a sua função principal é ajudar a manter as condições de vácuo necessárias.
5. Manutenção e projeto
A manutenção das bombas de difusão é relativamente simples, concentrando-se em assegurar o nível correto de óleo e o funcionamento adequado dos elementos de aquecimento.
O projeto inclui normalmente um sistema de aquecimento que vaporiza o óleo, e o alinhamento preciso destes componentes é crucial para um funcionamento eficiente.
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