پمپ خلا یونی

پمپ خلاء یونی (Ion Vacuum Pump) نوعی پمپ خلاء است که از یونیزاسیون گازهای موجود برای ایجاد خلاء استفاده می‌کند. در این نوع پمپ، مولکول‌های گاز ابتدا یونیزه شده و سپس توسط میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی به سمت الکترودهای جمع‌کننده (معمولاً کاتد) هدایت می‌شوند و در آنجا به دام می‌افتند. این فرآیند باعث کاهش تعداد مولکول‌های گاز در محفظه و در نتیجه ایجاد خلاء می‌شود.

نحوه عملکرد:

۱٫ یونیزاسیون:
گازهای موجود در محفظه پمپ، در اثر برخورد با الکترون‌های پرانرژی یا میدان‌های الکتریکی قوی، یونیزه می‌شوند و به یون‌های مثبت تبدیل می‌شوند.
۲٫ شتاب‌دهی و جذب:
یون‌های مثبت تولید شده، به دلیل وجود میدان الکتریکی، شتاب می‌گیرند و به سمت کاتد حرکت می‌کنند. در مسیر، با مولکول‌های گاز برخورد کرده و آن‌ها را نیز یونیزه می‌کنند.
۳٫ جمع‌آوری:
یون‌ها در اثر برخورد با کاتد (معمولاً از جنس تیتانیوم یا فلزات دیگر) جذب شده و در آنجا به دام می‌افتند. این فرآیند به صورت مداوم تکرار می‌شود و باعث کاهش فشار در محفظه می‌شود.
۴٫ خلاء:
با جمع‌آوری مداوم یون‌ها، تعداد مولکول‌های گاز در محفظه کاهش یافته و خلاء ایجاد می‌شود.

ویژگی‌های پمپ خلاء یونی:

ایجاد خلاء بالا:
پمپ‌های یونی معمولاً برای رسیدن به خلاء‌های بسیار بالا (تا ۱۰^-۱۲ میلی‌بار) استفاده می‌شوند.
عدم نیاز به روغن:
این پمپ‌ها بدون نیاز به روغن کار می‌کنند و از این رو نیازی به تعویض روغن ندارند.
خلاء پاک:
پمپ‌های یونی خلاء پاک تولید می‌کنند، به این معنی که هیچ گونه آلودگی روغنی در محفظه ایجاد نمی‌کنند.
سرعت پمپاژ متغیر:
سرعت پمپاژ در این پمپ‌ها بسته به نوع و طراحی پمپ متغیر است و می‌تواند از چند دهم لیتر بر ثانیه تا چند هزار لیتر بر ثانیه متغیر باشد.
حجم کم و وزن سبک:
پمپ‌های یونی معمولاً حجم کم و وزن سبکی دارند.

کاربردها:

پمپ‌های خلاء یونی در طیف وسیعی از کاربردها از جمله:

صنایع نیمه‌رسانا:
برای تولید تراشه‌های الکترونیکی و سایر قطعات نیمه‌رسانا
تحقیقات علمی:
در آزمایشگاه‌های فیزیک، شیمی و مهندسی
تولید قطعات خلاء:
برای تولید قطعاتی که در خلاء کار می‌کنند، مانند لامپ‌های خلاء
صنایع فضایی:
برای ایجاد خلاء در فضاپیماها و ماهواره‌ها
پوشش‌دهی سطوح:
برای ایجاد لایه‌های نازک و مقاوم بر روی سطوح مختلف
تولید انرژی:
در برخی از انواع رآکتورهای هسته‌ای و سایر دستگاه‌های تولید انرژی
آنالیز و طیف‌سنجی:
برای آماده‌سازی نمونه‌ها و انجام آزمایش‌ها در خلاء