O objetivo de uma bomba de difusão é alcançar e manter níveis de vácuo elevados em várias aplicações industriais, utilizando o vapor de um fluido em ebulição para capturar e remover moléculas de ar de uma câmara. Isto é particularmente útil quando as bombas mecânicas por si só não conseguem atingir os níveis de baixa pressão desejados.
Resumo da resposta:
A bomba de difusão foi concebida para funcionar num ambiente de alto vácuo, normalmente abaixo de 10^-2 torr, o que está para além da capacidade das bombas mecânicas. Consegue-o utilizando o vapor de um fluido em ebulição para prender as moléculas de ar, que são depois libertadas e removidas do sistema à medida que o fluido arrefece. Este processo permite que a bomba de difusão mantenha um vácuo elevado sem a necessidade de peças móveis, tornando-a uma opção fiável e duradoura para muitas aplicações industriais.
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Explicação detalhada:
- Princípio de funcionamento:
- Ao contrário das bombas mecânicas que utilizam pistões, aletas ou lóbulos para empurrar fisicamente o ar para fora de uma câmara, as bombas de difusão funcionam com base no princípio de arrastamento do fluido. Utilizam o vapor de um fluido em ebulição (frequentemente referido como óleo) para capturar as moléculas de ar.
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O fluido vaporizado, sendo mais denso do que o gás na câmara, varre efetivamente as moléculas de gás em direção ao escape, onde são condensadas e recolhidas. Este processo é auxiliado pelo fluxo descendente do vapor, influenciado pela gravidade, que direcciona as moléculas de gás para o fundo da bomba.
- Papel nos sistemas de vácuo:
- Nos sistemas de vácuo, as bombas de difusão são normalmente utilizadas como fase secundária ou terciária após as bombas mecânicas e, por vezes, as bombas de reforço. As bombas mecânicas são eficazes até uma determinada pressão (cerca de 20 torr), após a qual a sua eficiência diminui.
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A bomba de difusão é activada quando a pressão atinge entre 10 e 1 mícron, permitindo que o sistema atinja níveis de vácuo elevados, muitas vezes até 10^-10 torr.
- Integração com outras bombas:
- As bombas de difusão não funcionam de forma autónoma; necessitam de uma bomba de retenção para manter a pressão na linha de vanguarda e evitar que o óleo da bomba de difusão se escape para o recipiente.
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Durante o funcionamento, a bomba de retenção é isolada e a bomba mecânica funciona como bomba de apoio para a bomba de difusão, assegurando que o sistema mantém os níveis de vácuo necessários.
- Aplicações:
As bombas de difusão são essenciais em aplicações que requerem pressões muito baixas, como a microscopia de feixe de electrões, a deposição em vácuo, os revestimentos e os fornos de vácuo. A sua capacidade de atingir e manter níveis de vácuo elevados sem peças móveis torna-as a escolha preferida nestas indústrias.Correção e revisão:
