涡轮分子泵工作原理是什么?

2016-8-29 15:12:40 eycms 12

  涡轮分子泵是一个在真空室和分子泵之间没有阀门、冷阱的超高真空系统,其粗抽管道和前级管道与扩散泵抽汽系统相同,分子泵的前级泵的大小的要求却和扩散泵不同。扩散泵的正常运转要求前级泵具有足够大的抽速,在最大排气量时确保前级压强低与扩散泵林界前级压力,涡轮分子泵则要求选择具有足够容量的前级泵,使最靠紧前级管道的叶片在最大排气量时处于分子流或者正好处于过渡流。

  大多数分子泵在最大排气量时的压缩比或前级泵的抽速与分子泵的抽速之比,在30-60之间。要求前级管道氢分压小的系统,配置的抽速比为20:1。

  涡轮分子泵对油脂一类大分子的压缩比较高,属于较清洁的真空泵,由承半无油泵,不需要液氮冷阱阻止轴承润滑或机械泵泵液返流。装在真空室和分子泵之间的液氮阱的主要用途时提高系统对水蒸气的抽速,可以缩短烘烤去气时间。

  相同的道理,涡轮分子泵抽汽系统不需要粗抽阱和前级管道冷阱,粗抽时需要采用100-1050Pa的切换圧力,就能有效防止机械泵油通过粗抽管道迁移到真空室中去。

  涡轮分子泵对氢的压缩比和前级氢分压时影响极限压力的重要原因之一,降低前级氢分压,能够提高涡轮分子泵的极限压力。高压缩比的涡轮分子泵,用两级旋片机械泵做前级,极限压力约为5x10-9Pa,用扩散泵作前级时,可提高到1x10-9Pa,在真空室与分子泵之间增加一个钛吸附阱或液氮分子筛吸附阱,其极限压力可低于10-9Pa。

  用于大流量的涡轮分子泵抽汽系统,如刻蚀机等,需要抽除放入的大量工艺用气体,当进口压力过高时,气流的摩擦组力会使转速转慢,将使对氢的压缩比迅速降低。涡轮泵时HanLon给出的一台前级泵35m3/h,巴尔采斯公司抽速400L/s分子泵进口压力与抽速的实验曲线。入口压力增大到0.9Pa时,曲线出现拐点,采用较大的前级泵,曲线A段将向右移动,反之将向左移动。避免抽速下降的方法是在泵入口处设置限流阀,根据抽气流量不变原理,让真空室维持需要的工艺压力的同时,分子泵仍处于全速运转的抵低压状态。

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