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在真空的世界里，也有一對(duì)不離不棄的“超級(jí)情侶”。我們習(xí)慣稱這對(duì)超級(jí)伴侶為前級(jí)真空泵和高真空泵。前級(jí)泵必須滿足特定的抽氣速度和極限真空，并且可以持續(xù)的無(wú)故障長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，高真空泵極限真空極高，只有分子泵才能有此能力。前級(jí)泵和分子泵相生相伴，在電子顯微鏡、質(zhì)譜以及領(lǐng)域做出了的貢獻(xiàn)，推動(dòng)了科學(xué)儀器行業(yè)的飛速發(fā)展。

為什么分子泵和前級(jí)泵是天作之合？分子泵需要配置前級(jí)泵, 而不是直接在大氣壓下工作. 我們都知道渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作才能顯示出它的優(yōu)越性。分子泵輸送氣體應(yīng)滿足兩個(gè)必要條件：1渦輪分子泵必須在分子流狀態(tài)下工作；2分子泵的轉(zhuǎn)子葉片必須具有與氣體分子速度相近的線速度。具有這樣的高速度才能使氣體分子與動(dòng)葉片相碰撞后改變隨機(jī)散射的特性而作定向運(yùn)動(dòng)。分子泵的轉(zhuǎn)速越高，對(duì)提高分子泵的抽速越有利；

在純粹渦輪分子泵的情況下, 由于其分子流,需要的前級(jí)真空大約為為 5～10^-2mbar。所以需要前級(jí)泵來(lái)預(yù)抽，如果不預(yù)抽的話,直接啟動(dòng)分子泵, 由于形成的壓縮比太大容易把分子泵葉片損壞，這就是為什么分子泵需要前級(jí)泵的主要原因。

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為了確認(rèn)磁場(chǎng)對(duì)分子泵工作的影響，德國(guó)卡爾斯魯厄理工學(xué)院（）設(shè)計(jì)并執(zhí)行了下面的測(cè)試：測(cè)試條件和裝置被測(cè)分子泵的型號(hào)為TwisTorr304FSCFF6，使用一對(duì)亥姆霍茲線圈(直徑120厘米)來(lái)產(chǎn)生包圍整個(gè)泵的均勻磁場(chǎng)。使用20℃的冷卻水對(duì)分子泵持續(xù)進(jìn)行冷卻；分子泵的控制器會(huì)自動(dòng)調(diào)整電機(jī)電流，保持轉(zhuǎn)子以恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

使用安裝于分子泵口的紅外溫度計(jì)測(cè)量被測(cè)試分子泵的轉(zhuǎn)子溫度。使用連接到分子泵外殼的PT100熱電阻測(cè)量定子的溫度。測(cè)試過(guò)程試驗(yàn)期間，渦輪泵以滿轉(zhuǎn)速持續(xù)運(yùn)行。初始的磁場(chǎng)設(shè)置為1mT，泵在該磁場(chǎng)下運(yùn)行12個(gè)小時(shí)以穩(wěn)定轉(zhuǎn)子溫度；然后關(guān)閉磁場(chǎng)，再運(yùn)行12個(gè)小時(shí)以使轉(zhuǎn)子降溫；然后再分別把磁場(chǎng)設(shè)置為2mT，按照前面的步驟繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試，直至磁場(chǎng)增加到7mT。

當(dāng)磁場(chǎng)逐步增加后，被測(cè)分子泵轉(zhuǎn)子的平衡溫度也隨之上升，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為7mT時(shí)，平衡溫度上升到100攝氏度左右（分子泵的很大允許溫度為120度）。

另外，使用該測(cè)試平臺(tái)測(cè)試了另一臺(tái)其它品牌的分子泵，一系列的對(duì)比測(cè)試表明，分子泵在相同的磁場(chǎng)條件下轉(zhuǎn)子的平衡溫度明顯較低（5mT時(shí)，低大約40度）。

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傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程，常被當(dāng)作是研制產(chǎn)品的一個(gè)步驟，因?yàn)楫a(chǎn)品的設(shè)計(jì)者不可能對(duì)上市時(shí)間、質(zhì)量與可靠性、生產(chǎn)成本、售后及易維護(hù)性等全盤掌握，使用傳統(tǒng)過(guò)程設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在投入生產(chǎn)時(shí)不可避免地需要進(jìn)行反復(fù)修改。產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)方法通過(guò)提議、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)室原型、生產(chǎn)原型、試運(yùn)行和量產(chǎn)六個(gè)步驟來(lái)推動(dòng)和設(shè)計(jì)過(guò)程，

在這些設(shè)計(jì)過(guò)程推進(jìn)時(shí)，采用各種各樣的測(cè)試和多個(gè)部門參與的交互式討論和分析來(lái)決定產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和方向，而這其中的關(guān)鍵就是各種測(cè)試。為了驗(yàn)證各種不同的設(shè)計(jì)，執(zhí)行了遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的大量測(cè)試，在量產(chǎn)之前陸續(xù)生產(chǎn)了多達(dá)1000余臺(tái)樣泵，對(duì)各項(xiàng)結(jié)構(gòu)和功能參數(shù)進(jìn)行測(cè)試和分析，很終產(chǎn)品定型時(shí)，僅選用了結(jié)果很佳的結(jié)構(gòu)和方案。

擴(kuò)展測(cè)試

壽命測(cè)試在通過(guò)對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義數(shù)量的泵進(jìn)行加速壽命測(cè)試（長(zhǎng)時(shí)間暴露于加速損壞的條件下），對(duì)泵的可靠性進(jìn)行驗(yàn)證。該測(cè)試可確保泵無(wú)故障運(yùn)行的平均時(shí)間超過(guò)五年。

沖擊測(cè)試對(duì)一批泵在運(yùn)行和非運(yùn)行條件下進(jìn)行一系列測(cè)試，證明泵的抗沖擊性。每個(gè)泵受到30–120g的加速度，相當(dāng)于從82厘米/32英寸高跌落（處于非運(yùn)行狀態(tài)的泵）和從15厘米/6英寸高跌落（處于運(yùn)行狀態(tài)的泵）。

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隨著各應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)要求的不斷提高，在渦輪分子泵系列方面持續(xù)開發(fā)，擁有抽速介于10到超過(guò)3000升/秒的完整渦輪分子泵產(chǎn)品系列，具有很高的和靈活的安裝方式，從而使得各類應(yīng)用，比如分析儀器、半導(dǎo)體、光學(xué)/玻璃、冶金、泄漏檢測(cè)、科研設(shè)施、燈具等行業(yè)，都能找到與之匹配的訂制產(chǎn)品型號(hào)。

尤其是此次推出的渦輪分子泵，使用了技術(shù)，特別適用于對(duì)振動(dòng)敏感的應(yīng)用。該技術(shù)能更有效地測(cè)試渦輪分子泵轉(zhuǎn)子的平衡性能，確保了在這一領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，并且為該公司的下一步發(fā)展提供了技術(shù)前瞻。所有的生物分子泵都是自催化系統(tǒng)，通過(guò)利用其催化分解化學(xué)燃料所釋放的能量來(lái)維持細(xì)胞的生命活動(dòng)。迄今為止已經(jīng)報(bào)道了一些人工分子泵，但它們都是以光為驅(qū)動(dòng)力燃料，或需要連續(xù)添加試劑或改變電勢(shì)來(lái)維持運(yùn)行。

在此，作者報(bào)道了一種催化驅(qū)動(dòng)的人工分子泵，在“燃料”的存在下，能連續(xù)地將冠醚大環(huán)化合物從溶液中“串”到分子軸上，且不需要進(jìn)一步的干預(yù)。只要有未反應(yīng)完的“燃料”的存在，該過(guò)程就能一直進(jìn)行。燃料全部消耗完后，冠醚會(huì)從不平衡的[4]輪烷上脫落，體系轉(zhuǎn)變成很低能量的起始離散狀態(tài)。該工作利用催化作用來(lái)驅(qū)動(dòng)人工分子泵，在催化和分子機(jī)械層面開辟了新的研究方向。

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