Una pompa a diffusione è un dispositivo progettato per pompare gas con un getto di vapore ad alta velocità come mezzo di trasporto. Questo processo avviene in conseguenza del fatto che i gas resistono alla diffusione nella corrente di vapore e sono più inclini a muoversi con essa. Le pompe a diffusione sono caratterizzate da pressioni di esercizio molto basse o, più precisamente, da alti valori di vuoto che possono raggiungere i 10-10 mbar. Il vapore utilizzato per trasportare il gas è tipicamente il prodotto di oli speciali bollenti come l’olio di silicone nella sezione del riscaldatore della pompa. Quando viene diretto attraverso il gruppo ugello della pompa, il vapore accelera notevolmente e trascina con sé il gas attraverso il punto di scarico della pompa.
La caratteristica dei gas che sta alla base del funzionamento della pompa a diffusione è la loro propensione a non diffondersi o mescolarsi con un flusso di vapore ma piuttosto ad essere mossi con esso. Questo può essere chiaramente visto dove il vapore esce da una finestra o da una canna fumaria. Mentre lo fa, muove con sé una colonna d’aria, provocando così una circolazione d’aria nello spazio. Sebbene di dimensioni piuttosto modeste, questo è un buon esempio del concetto di pompa a diffusione al lavoro. La principale differenza tra il funzionamento della pompa e la brezza gelida nel bagno, tuttavia, è la velocità con cui si muove il vapore. Affinché una pompa a diffusione raggiunga il suo pieno potenziale, il vapore utilizzato come mezzo di trasporto viene accelerato a velocità estremamente elevate.
Le pompe a diffusione sono dispositivi molto semplici senza parti in movimento; questo li rende particolarmente longevi e di facile manutenzione. Le sezioni principali di un tipico esempio sono costituite da una sezione del riscaldatore in cui viene prodotto il vapore, un ingresso del gas pompato, una serie di ugelli e un’uscita. Gli elementi secondari sono costituiti da serpentine di raffreddamento e condotti di ritorno dell’olio. Il materiale del vapore viene riscaldato fino al punto di ebollizione nella sezione del riscaldatore con il vapore risultante che viene diretto nella sezione dell’ugello. Lì il vapore accelera prima di passare l’ingresso del gas pompato dove attira il gas nel canale di uscita.
Nel canale di uscita, il vapore viene raffreddato e ricondensato in un liquido. Il gas accelerato esce quindi dalla sezione interna della pompa dove ritorna alla pressione atmosferica e viene scaricato. L’olio ricondensato ritorna quindi alla sezione del riscaldatore. I materiali del vapore in una pompa a diffusione sono tipicamente oli a base di silicone, sebbene il mercurio sia spesso utilizzato in applicazioni di laboratorio sensibili in cui la contaminazione da olio è indesiderabile.