安捷倫真空：磁場(chǎng)環(huán)境對分子泵運行的影響?

許多設備在工作時(shí)都會(huì )產(chǎn)生磁場(chǎng)，比如，家用電冰箱的磁場(chǎng)強度約有10高斯（1mT），MRI （核磁共振）的磁場(chǎng)強度甚至會(huì )高達 3T；盡管可以采取屏蔽等措施，仍然可能會(huì )有外漏的雜散磁場(chǎng)，對工作在附近的分子泵產(chǎn)生不好的影響。

磁場(chǎng)對渦輪分子泵的可能影響

當渦輪分子泵的轉子在磁場(chǎng)中旋轉時(shí)，會(huì )產(chǎn)生渦流。這些電流傾向于阻礙轉子的旋轉，并導致電機的功率增大。由于泵轉子不與定子接觸，渦流產(chǎn)生的熱量和額外的功率主要通過(guò)輻射消散。因此，轉子可能會(huì )過(guò)熱，即使泵體及其它靜止的部件仍然是冷的。為了確認磁場(chǎng)對分子泵工作的影響，德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院（KIT）設計并執行了下面的測試：

測試條件和裝置

被測分子泵的型號為 TwisTorr304 FS CFF6，使用一對亥姆霍茲線(xiàn)圈(直徑 120 厘米)來(lái)產(chǎn)生包圍整個(gè)泵的均勻磁場(chǎng)。

被測分子泵由一臺渦旋干泵作為前級，分子泵的進(jìn)氣口壓力抽至 1E-3 mbar 以下（該壓力以下，熱對流幾乎為零，分子泵轉子的熱量?jì)H可以通過(guò)輻射傳遞出去很小的一部分）。

使用 20℃ 的冷卻水對分子泵持續進(jìn)行冷卻；分子泵的控制器會(huì )自動(dòng)調整電機電流，保持轉子以恒定轉速運行。

使用安裝于分子泵口的紅外溫度計測量被測試分子泵的轉子溫度。使用連接到分子泵外殼的 PT100 熱電阻測量定子的溫度。

測試過(guò)程

試驗期間，渦輪泵以滿(mǎn)轉速持續運行。初始的磁場(chǎng)設置為 1mT ，泵在該磁場(chǎng)下運行 12 個(gè)小時(shí)以穩定轉子溫度；然后關(guān)閉磁場(chǎng)，再運行 12 個(gè)小時(shí)以使轉子降溫；然后再分別把磁場(chǎng)設置為 2mT，按照前面的步驟繼續進(jìn)行測試，直至磁場(chǎng)增加到 7mT 。

測試結果