如何选择和使用涡轮分子泵
首先介绍了涡轮分子泵的工作原理,结构型式及其优缺点。为了利用涡轮分子泵,获得清洁真空,国外多利用干式机械泵作其前级泵,构成无油的真空系统。然而,目前国内涡轮分子泵多以油封旋片机械泵为其前级泵,构成了有油真空系统,如果操作不当,很难避免油蒸汽返流,对真空系统的污染。利用有油系统获得清洁真空,国内外都有一些有效防止返流的措施和成功的操作经验。这些对用户正确选择和使用涡轮分子泵有油系统获得清洁真空,有一定的参考价值。
当今,现代化的半导体行业中,越来越多地应用涡轮分子泵。如溅射、刻蚀、蒸发、注入、分子束外延、离子加工等设备都需要在真空环境下运行。又如电子显微镜,表面分析仪器,残余气体分析仪及氦质谱检漏仪等也经常使用涡轮分子泵来抽真空。此外,在宇宙模拟设备、核聚变装置、太阳能集热管镀膜生产线上也都改用大型涡轮分子泵或低温泵来代替油扩散泵系统,以防止油蒸汽的污染。因此,最近十几年来,涡轮分子泵,在国内、外都得到了显著的改进和发展。在涡轮分子泵的应用日益增加干式的前级泵还没有大量普及和应用的情况下,有时还不得不用油封机械泵来作涡轮分子泵的前级泵。因此,针对这种现状,对涡轮分子泵的合理选用和正确操作是很重要的。真空技术网(//crazyaunt.cn)认为弄清楚涡轮分子泵的特点和使用方法,对用户是很必要的。
1、涡轮分子泵的结构型式与工作原理
涡轮分子泵在结构上有立式涡轮分子泵和卧式涡轮分子泵之分,如图1(a、b)为立式涡轮分子泵结构示意图,图2 为卧式涡轮分子泵结构示意图。


涡轮分子泵的工作原理很简单。当气体分子以VP1 碰撞到运转速度为VB(400 m/s)的表面上,就会被携带转向到叶片的运动方向上如VP2。(如图3) 典型的涡轮分子泵是在分子流范围内工作的。入口压力可以1×10-3 Torr 延至10-11 Torr(目前国际真空度标准单位为帕斯卡,即Pa。若各位对真空度的不同单位的换算存在不是很了解的情况,请使用真空度在线换算工具://crazyaunt.cn/tools/pressure.php)。
齿轮原子核泵叶面在相当高的运行速度下,使气味原子核被不间断不断的地突显出岁月,转变和缩小,气味原子核被叶列缩小到前级侧后被前级泵排放到。典例的前级泵基本都是中小型的油封式旋片泵或干试自动化泵。
2、涡轮分子泵的优缺点
2.1、涡轮分子泵的优点
随着蜗轮氧碳原子泵在有些这方面,要比高低温泵、正离子泵和扩散转移泵呈现得選择越。故在常见现状下,选取用蜗轮氧碳原子泵。它的显著优点有: (1)除污,无油版蒸汽加热返流 齿轮机氧团伙泵并不用一点阱,按操作的标准规范工作任务,就能为被抽金属罐提拱一款 相当清洗的蒸空程序环境,且不有一点碳氢类化合物。是由于当今的齿轮机氧团伙泵除大泵外很小用油润滑油的的了,我们对小泵得用物质润滑油的,也会用大气滚动滑动轴承的,但磁浮悬滚动滑动轴承使用较多。近年里来也会很多干井式前级泵出现了,使齿轮机氧团伙泵程序不来源于油空气压缩返流,使它正式变成 一些清洗的干井式高蒸空程序泵(如图已知4)。
图4 表明涡轮分子泵系统中不含有碳氢化合物,曲线上17 和18 为OH+ 和H2O+。
(2)用省事在许多应用中,涡轮分子泵可不用高真空阀门或粗真空阀。只是简单地一按电钮,泵便能开始工作。从大气压力可降至极限压力。这种系统可以通过涡轮分子泵进行粗抽,可一直加速到工作速度为止。这样就可以不用阀门、管道、阱、阀门控制器等真空元件。同时也消除了这些元件所带来的故障。因此涡轮分子泵系统所占的空间小,而且涡轮分子泵的安装方向不受限制,可在任意方向安装(用油润滑的泵除外,它只能在垂直±5°范围内工作)。这个特点,可用于安装位置受限制的地方。
(3)实验室气体传送的能力强 而言是数增压氧氧大分子式泵就气流输送轻乙炔气(如氢、氦)的专业能力比较强。之所以它特别合适过高真空度下的施工生产技术流程设备定制使用。就那种富氢的施工生产技术流程设备定制全环节,氦质谱检漏仪等形式均可的技术应用。有专用定制主要用到抽除腐化性乙炔气的增压氧氧大分子式泵,适主要用到刻蚀、反映铝铁阳阴离子刻蚀,铝铁阳阴离子束制造,低压低物理液相累积,本质及铝铁阳阴离子侵入等施工生产技术流程设备定制使用。在等施工生产技术流程设备定制全环节中,抽除的乙炔气会对较低温度泵、铝铁阳阴离子泵、扩撒泵油等有腐化角色。或是也会弄坏准则的未加护理的增压氧氧大分子式泵。会因为增压氧氧大分子式泵一种传递型泵,被抽乙炔气可穿膛经过,并不在泵内存积。之所以它合适乙炔气供电量高的施工生产技术流程设备定制全环节。如溅射、刻蚀等。 (4)应选过高重力作用用途一台密封和除气良好的涡轮分子泵,配以性能良好的双级旋片泵(或同样性能的干式前级泵),其极限真空度一般可达到10-9~10-10 Torr(即133.3~13.33 nPa)之间。若一台涡轮分子泵再串一台涡轮分子泵,用金属密封并除气良好的泵,一般其极限压力在1×10-10 ~1×10-11 Torr (即13.33~1.333 nPa)之间。而且不像低温泵或离子泵那样,涡轮分子泵在超高真空条件下能满抽速运转。这些性能再加上它有良好的清洁性(测不到碳氢化合物),显然用户会选择涡轮分子泵用于高分辨率质谱仪,分子束外延设备及超高真空分析仪器等设备上的。
(5)高压下耐热性非常好有些涡轮分子泵的入口压力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之间运行。在这个压力范围内,离子泵不能应用,对于低温泵需要节流抽速或经常再生,对扩散泵的工作也会变得不稳定。
(6)循环系统的的时长 绝大部分齿轮大分子泵,特别小许多的,要以达到正常值的启用车速的时间间隔,一般的必须要 1~3 min。对多种类种和型號的泵有一定的多种。并能再次退出,并可泄露十足。那样快速的再循环基本特征在样本搜索体系中很有所帮助,特别敌手提式氦检漏仪有所帮助。 (7)常规动用的时间长 在一些广泛应用中,涡轮增压机团伙泵的一般选择时候要比各种泵优秀。由于在重气态负载和管道阀门漏气的时候下,会出现冷藏泵有时候不随机的再生利用或阳离子泵有时候修复手机,而涡轮增压机团伙泵选择还能消失因泵油对蒸空室的影响。












涡轮增压分子结构泵在某个个方面,要比低温制冷的效果泵、阳离子泵和散出泵表达得更好越
价绍了蜗轮分子式泵的办公操作过程,形式形式非常优弊端。