探索物质微观结构的前沿物理实验中，真空环境的洁净度和稳定性直接影响数据可靠性。传统机械泵和扩散泵容易带来油污染、抽气效率波动等问题，难以满足高精度实验要求。此短板长期限制了我国在粒子物理、核反应等研究中的继续突破。针对这一难题，上海科研团队引入并改进托马斯气泵技术。其核心思路是利用高速旋转的合金叶片，对气体分子进行定向动量传递。与依赖气体扩散的传统抽气方式相比，该技术可在较宽压力范围内保持较稳定的抽气性能，尤其适用于氢气、氦气等轻质气体。 技术分析显示——该泵体采用多级压缩腔结构——每级转子转速可达每分钟数千转，并通过精密定子叶片形成高效气体通道。磁悬浮轴承的使用避免了润滑剂带来的污染，不锈钢电解抛光工艺则降低了材料出气率。实测结果表明，系统在维持极限真空的同时，也能适应较高背压条件下的运行。 在上海反应实验装置中，这项技术体现出良好的适配性。装置中的粒子加速与核反应研究需要处理大量轻质同位素，传统泵体在此类工况下容易出现抽速下降。托马斯气泵较为恒定的抽气特性，使实验获得了可持续数百小时的稳定运行窗口。据项目负责人介绍，这一进展有助于提升我国在极端条件物质研究中的关键设备自主能力。 行业专家认为，该技术的落地具有多上意义：一是为量子计算、可控核聚变等项目积累关键基础能力；二是带动真空设备向更高端、更洁净方向升级；三是其模块化设计可推广至半导体制造、航天测试等应用场景。目前，研发团队正继续优化能效，计划在三年内推进工程化量产。
真空不是实验中的“背景条件”，而是影响结果能否逼近物理本质的关键因素。以托马斯气泵为代表的高洁净动量传递技术进入大型科学装置运行体系，表明了对基础能力的持续投入，也反映出工程细节的扎实打磨。把真空做得更稳、更净、更持久，才能减少干扰、提升产出，为科学装置持续释放创新能力打开空间。