實(shi)驗(yan)室單(dan)級和(he)兩級真空(kong)泵的區(qu)別(bie)介紹(shao)

        在(zai)現代實(shi)驗(yan)室中(zhong)，真空(kong)泵如(ru)同隱形的基(ji)石(shi)，各種(zhong)實(shi)驗(yan)方法(fa)和(he)實(shi)驗(yan)設(she)備均(jun)需要搭配(pei)其壹同使用(yong)，依(yi)靠(kao)真空(kong)泵產(chan)生的(de)低(di)壓環(huan)境(jing)或(huo)者負壓(ya)吸(xi)引力，來實(shi)現實(shi)驗(yan)目(mu)的。在(zai)這些(xie)應(ying)用(yong)中，真空(kong)環(huan)境的(de)純度(du)與(yu)穩定(ding)性(xing)直接決定(ding)了實(shi)驗(yan)的(de)成敗(bai)。真空(kong)度(du)的(de)高(gao)低(di)由(you)許多因(yin)素所(suo)影響(xiang)，其中比較重(zhong)要的(de)壹點(dian)是真空(kong)泵腔體(ti)的級數結(jie)構(gou)，最(zui)為常(chang)見的是單(dan)極(ji)和(he)兩級腔體(ti)構(gou)造，級數直接影響(xiang)真空(kong)泵的極(ji)限(xian)真空(kong)度(du)、壓(ya)縮(suo)效(xiao)率(lv)以(yi)及(ji)適用(yong)場景。

       單級真空(kong)泵（Single-stage Pump），是指僅(jin)通(tong)過壹次(ci)壓(ya)縮(suo)階(jie)段產(chan)生真空(kong)，即(ji)真空(kong)泵只有壹(yi)個(ge)抽氣腔體(ti)，由(you)單組機(ji)械(xie)部件（根(gen)據(ju)原理不(bu)同，可以(yi)使(shi)旋(xuan)片、活(huo)塞(sai)或(huo)隔(ge)膜等）完(wan)成氣體(ti)壓縮(suo)和(he)排出(chu)，結(jie)構(gou)簡單，成本(ben)低(di)。而(er)相對的(de)，兩級真空(kong)泵（Two-stage Pump），則是通(tong)過兩次(ci)連續壓(ya)縮(suo)階(jie)段提(ti)高(gao)真空(kong)度(du)，通(tong)常(chang)在壹臺真空(kong)泵內(nei)，串(chuan)聯兩個(ge)壓縮(suo)腔體(ti)（如(ru)雙旋(xuan)片結(jie)構(gou)），相較於(yu)單級泵，兩級泵更復(fu)雜造價也更(geng)高(gao)，但是能(neng)更多地排(pai)出(chu)氣體(ti)，兩次(ci)壓(ya)縮(suo)減少殘留(liu)，從而(er)達(da)到中(zhong)高(gao)真空(kong)的(de)需求(qiu)。

        例(li)如(ru)聖斯(si)特(te)Sciencetool的(de)R300和(he)R410兩款無油(you)真空(kong)泵，他們(men)在很(hen)多部分上(shang)具(ju)有相似性，如(ru)使用(yong)了相同尺(chi)寸(cun)的抽氣缸、活塞(sai)、進(jin)出(chu)氣閥片、散熱風(feng)機(ji)等，但是在(zai)氣缸級數上(shang)，R300是單(dan)級，而(er)R410則是兩組(zu)氣缸串聯(lian)的兩級泵。正式(shi)由(you)於氣缸級數的(de)差異(yi)，R300真空(kong)度(du)為685mmHg=0.09Mpa，而(er)R410則可以(yi)高(gao)達(da)740mmHg=0.098Mpa。相對的(de)R300由(you)於構(gou)造更簡單，所以(yi)在(zai)售(shou)價上，僅(jin)為R410的三分之(zhi)二左(zuo)右。

        在了解(jie)了兩級真空(kong)泵相較於(yu)單級泵的區(qu)別(bie)後，我們(men)再(zai)來(lai)進(jin)壹步討論(lun)兩者在應(ying)用(yong)上的(de)差(cha)異(yi)。

        各類(lei)實(shi)驗(yan)室中(zhong)，真空(kong)泵的需求(qiu)非(fei)常(chang)多，單級泵如(ru)R300的0.09Mpa真空(kong)度(du)已經能夠滿足絕(jue)大(da)部分常(chang)見應(ying)用(yong)的真空(kong)度(du)需要，如(ru)：真空(kong)抽(chou)濾，通(tong)過過濾裝(zhuang)置(zhi)產(chan)生的(de)壓(ya)力差來(lai)加速分離固體(ti)與(yu)液體(ti)；簡單的真空(kong)幹燥(zao)，去除(chu)樣(yang)品(pin)中(zhong)溶劑；脫(tuo)氣，為低(di)精度(du)實(shi)驗(yan)移(yi)除(chu)氣泡；真空(kong)吸(xi)液，試驗(yan)後(hou)的殘(can)液上清液的抽(chou)取(qu)和(he)吸引(yin)；等離子清洗(xi)機(ji)，為低(di)壓等離子體(ti)生成提(ti)供(gong)基(ji)礎真空(kong)環(huan)境，用(yong)於半導(dao)體(ti)芯片表(biao)面(mian)清潔(jie)；真空(kong)註型(xing)機(ji)，在(zai)快(kuai)速成型(xing)領(ling)域(yu)，單(dan)級泵輔(fu)助(zhu)矽膠(jiao)模(mo)具(ju)註型(xing)，減少樹脂(zhi)固化(hua)時(shi)的(de)氣泡缺(que)陷；氣凝膠(jiao)制備，幹燥(zao)前，用(yong)於初(chu)步抽出(chu)凝(ning)膠(jiao)孔(kong)隙(xi)中的(de)溶劑，防止結(jie)構(gou)坍(tan)塌；MOF材(cai)料(liao)活(huo)化(hua)：金(jin)屬(shu)有機(ji)框(kuang)架(jia)材(cai)料(liao)合(he)成後(hou)，輔(fu)助(zhu)移(yi)除(chu)孔(kong)道(dao)內(nei)殘(can)留的模(mo)板(ban)劑分子。

          兩級泵的核(he)心應(ying)用(yong)則主(zhu)要有(you)：高(gao)真空(kong)設(she)備支(zhi)持(chi)，如(ru)為質(zhi)譜儀(yi)（MS）、掃描電(dian)鏡（SEM）提(ti)供(gong)前(qian)級真空(kong)；精密(mi)實(shi)驗(yan)環(huan)境，在(zai)分子束外延（MBE）中(zhong)維(wei)持(chi)超高(gao)真空(kong)腔體(ti)；敏感材(cai)料(liao)處(chu)理，防止氧化(hua)（如(ru)半導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)封(feng)裝(zhuang)）；旋(xuan)轉(zhuan)蒸(zheng)發(fa)儀，需要高(gao)真空(kong)度(du)來(lai)抽除(chu)大量(liang)溶劑蒸(zheng)氣），滿足 10mabr以(yi)下(xia)的(de)真空(kong)需求(qiu)，尤其適合有機(ji)合(he)成中(zhong)溶劑的溫(wen)和(he)脫(tuo)除(chu)；離心濃(nong)縮(suo)儀(yi)，搭配(pei)單級泵用(yong)於生(sheng)物(wu)樣(yang)本（如(ru)蛋白質(zhi)溶液）的低(di)溫濃(nong)縮(suo)，避(bi)免(mian)樣(yang)品(pin)高(gao)溫變性。

          用(yong)戶在(zai)具(ju)體(ti)選購(gou)時，預(yu)算有(you)限、僅(jin)需粗真空(kong)的(de)應(ying)用(yong)可以(yi)選(xuan)擇(ze)性價比高(gao)的單級泵。涉(she)及(ji)到高(gao)真空(kong)應(ying)用(yong)，如(ru)40mabr以(yi)下(xia)的(de)真空(kong)需求(qiu)，則需要選(xuan)兩級泵。