Une pompe à diffusion est un appareil conçu pour pomper des gaz avec un jet de vapeur à grande vitesse comme moyen de transport. Ce processus a lieu en raison du fait que les gaz résistent à la diffusion dans le flux de vapeur et sont plus enclins à se déplacer avec lui. Les pompes à diffusion se caractérisent par des pressions de fonctionnement très faibles ou, plus précisément, des valeurs de vide élevées pouvant atteindre 10-10 mbar. La vapeur utilisée pour transporter le gaz est généralement le produit de l’ébullition d’huiles spécialisées telles que l’huile de silicone dans la section de chauffage de la pompe. Lorsqu’elle est dirigée à travers l’ensemble de buse de la pompe, la vapeur accélère considérablement et entraîne le gaz avec elle à travers le point de refoulement de la pompe.
La caractéristique des gaz qui sous-tend le fonctionnement de la pompe à diffusion est leur tendance à ne pas diffuser ou se mélanger avec un flux de vapeur mais plutôt à se déplacer avec lui. Cela peut être clairement vu où la vapeur sort d’une fenêtre ou d’un conduit de fumée. Ce faisant, il déplace une colonne d’air avec lui, provoquant ainsi une circulation d’air dans l’espace. Bien que d’étendue plutôt modeste, il s’agit d’un bon exemple du concept de pompe à diffusion à l’œuvre. La principale différence entre le fonctionnement de la pompe et la brise froide dans la salle de bain, cependant, est la vitesse à laquelle la vapeur se déplace. Pour qu’une pompe à diffusion atteigne son plein potentiel, la vapeur utilisée comme moyen de transport est accélérée à des vitesses extrêmement élevées.
Les pompes à diffusion sont des appareils très simples sans pièces mobiles ; cela les rend particulièrement durables et faciles à entretenir. Les sections principales sur un exemple typique se composent d’une section de chauffage où la vapeur est produite, d’une entrée de gaz pompé, d’une série de buses et d’une sortie. Les éléments secondaires sont constitués de serpentins de refroidissement et de conduits de retour d’huile. Le matériau en vapeur est chauffé jusqu’au point d’ébullition dans la section de chauffage, la vapeur résultante étant dirigée dans la section de buse. Là, la vapeur accélère avant de passer par l’entrée de gaz pompé où elle aspire le gaz dans le canal de sortie.
Dans le canal de sortie, la vapeur est refroidie et se recondense en un liquide. Le gaz accéléré sort ensuite de la section interne de la pompe où il revient à la pression atmosphérique et est évacué. L’huile recondensée retourne ensuite à la section de chauffage. Les vapeurs d’une pompe à diffusion sont généralement des huiles à base de silicone, bien que le mercure soit souvent utilisé dans des applications de laboratoire sensibles où la contamination par l’huile est indésirable.