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安捷伦真空：磁场环境对分子泵运行的影响

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许多设备在工作时都会产生磁场，比如，家用电冰箱的磁场强度约有10高斯（1mT），MRI （核磁共振）的磁场强度甚至会高达 3T；尽管可以采取屏蔽等措施，仍然可能会有外漏的杂散磁场，对工作在附近的分子泵产生不好的影响。

磁场对涡轮分子泵的可能影响

当涡轮分子泵的转子在磁场中旋转时，会产生涡流。这些电流倾向于阻碍转子的旋转，并导致电机的功率增大。由于泵转子不与定子接触，涡流产生的热量和额外的功率主要通过辐射消散。因此，转子可能会过热，即使泵体及其它静止的部件仍然是冷的。为了确认磁场对分子泵工作的影响，德国卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）设计并执行了下面的测试：

测试条件和装置

被测分子泵的型号为 TwisTorr304 FS CFF6，使用一对亥姆霍兹线圈(直径 120 厘米)来产生包围整个泵的均匀磁场。

被测分子泵由一台涡旋干泵作为前级，分子泵的进气口压力抽至 1E-3 mbar 以下（该压力以下，热对流几乎为零，分子泵转子的热量仅可以通过辐射传递出去很小的一部分）。

使用 20℃ 的冷却水对分子泵持续进行冷却；分子泵的控制器会自动调整电机电流，保持转子以恒定转速运行。

使用安装于分子泵口的红外温度计测量被测试分子泵的转子温度。使用连接到分子泵外壳的 PT100 热电阻测量定子的温度。

测试过程

试验期间，涡轮泵以满转速持续运行。初始的磁场设置为 1mT ，泵在该磁场下运行 12 个小时以稳定转子温度；然后关闭磁场，再运行 12 个小时以使转子降温；然后再分别把磁场设置为 2mT，按照前面的步骤继续进行测试，直至磁场增加到 7mT 。

测试结果

如上图所示，当磁场逐步增加后，被测分子泵转子的平衡温度也随之上升，当磁场强度为 7mT 时，平衡温度上升到 100 摄氏度左右（安捷伦分子泵的最大允许温度为 120 度）。

另外，KIT 使用该测试平台测试了另一台其它品牌的分子泵，一系列的对比测试表明，安捷伦分子泵在相同的磁场条件下转子的平衡温度明显较低（ 5mT 时，低大约40度）。

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