真空泵知識(shí)大全

1、.Vacuum Pump IntroductionVacuum Pump Classifies Dry Pump- 3 Oil Pump - 7 CRYO Pump- 9 Turbo Pump- 14 Diffusion Pump- 17 The Comparison of Pump- 20Dry Pumpv The Principle Dry Pump是最基本的真空是最基本的真空pump，它是利用螺桿原理來(lái)工作的，它，它是利用螺桿原理來(lái)工作的，它 主要的特點(diǎn)是可以從大氣壓下直接開(kāi)始抽氣主要的特點(diǎn)是可以從大氣壓下直接開(kāi)始抽氣, ,所以可以單獨(dú)使用。所以可以單獨(dú)使用。 一般真空度要求不高一般真空

2、度要求不高（E-3torr以下以下），如，如CVD及及furnace僅使用僅使用dry pump即可即可。v The Characteristic qFewer moving partsqHigher ReliabilityqLess complexityqHigh speedv The Working Principle氣體從中間進(jìn)入的優(yōu)點(diǎn)：氣體從中間進(jìn)入的優(yōu)點(diǎn)：q 1. 1.縮短了氣體通過(guò)縮短了氣體通過(guò)pump的路徑，減少了的路徑，減少了particle的沉積的沉積q 2. 2.減少了進(jìn)口與出口壓差對(duì)軸的影響，減小徑向扭矩減少了進(jìn)口與出口壓差對(duì)軸的影響，減小徑向扭矩q Dry pump用在

3、用在chamber由大氣壓下直接抽真空，可以維持進(jìn)出口由大氣壓下直接抽真空，可以維持進(jìn)出口 壓差壓差105倍。倍。q Dry pump有電源（電源使馬達(dá)帶動(dòng)螺桿式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)有電源（電源使馬達(dá)帶動(dòng)螺桿式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)) )。q N2 purge( (稀釋防止稀釋防止particle沉積在間隙內(nèi)），而沉積在間隙內(nèi)），而 且且N2形成氣簾防止形成氣簾防止 rotor潤(rùn)滑油進(jìn)入，產(chǎn)生污染。潤(rùn)滑油進(jìn)入，產(chǎn)生污染。q N2可以調(diào)整可以調(diào)整Ballast來(lái)選擇性調(diào)整來(lái)選擇性調(diào)整N2流量。流量。q Cooling water( (防止溫度過(guò)高使防止溫度過(guò)高使pump無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)) )。v The Function

4、 Descriptionv Ppracticality DiagramvThe Characteristicq Oil temperature controlled有很長(zhǎng)的有很長(zhǎng)的lifetimeq Oil pump中中oil的品質(zhì)對(duì)的品質(zhì)對(duì)pump有很大影響，油品好，有很大影響，油品好， pump抽氣能力強(qiáng)，使用時(shí)間長(zhǎng)抽氣能力強(qiáng)，使用時(shí)間長(zhǎng)。vThe Oil Functionq 潤(rùn)滑潤(rùn)滑q 降溫降溫q 密封密封 Oil Pumpv The Pumping Procedure1 1 吸入吸入2 2 壓縮壓縮3 過(guò)壓過(guò)壓4 排氣排氣 CRYO Pumpv The Working Principl

5、e q CRYO Pump為高真空為高真空pump，應(yīng)該和低真空，應(yīng)該和低真空pump配合使用，配合使用， 工作前真空度應(yīng)該達(dá)到工作前真空度應(yīng)該達(dá)到10-2mbar ，否則無(wú)法工作否則無(wú)法工作。q 當(dāng)吸附氣體飽和后當(dāng)吸附氣體飽和后，要做要做regeneration ，即將高溫，即將高溫N2N2通入使凝結(jié)通入使凝結(jié) 的氣體釋放而排出的氣體釋放而排出pump。q 入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態(tài)狀）。入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態(tài)狀）。q CRYO pump 需要接一個(gè)需要接一個(gè)compressor通壓縮的通壓縮的He。v Principle Diagramv The

6、 Function Descriptionq Compressor 將將hehe氣壓縮至約氣壓縮至約230psi ，并將因氣體壓縮而產(chǎn)生的高溫由并將因氣體壓縮而產(chǎn)生的高溫由 cooling water 冷卻冷卻，冷卻后的高壓冷卻后的高壓hehe由管路送至由管路送至PUMP ，在在cylinder中膨脹中膨脹，氣體膨脹時(shí)會(huì)降溫氣體膨脹時(shí)會(huì)降溫，因此叢周圍吸收大量熱量因此叢周圍吸收大量熱量，使使80 Karray及及15 K分別降溫至分別降溫至80 K及及15 K （-193 C,-258 C）。膨脹后的膨脹后的hehe壓力約壓力約80psi ，再經(jīng)管路回至再經(jīng)管路回至compressor中中。q

7、 當(dāng)氣體分子撞擊此低溫的當(dāng)氣體分子撞擊此低溫的array時(shí)時(shí)，會(huì)凝結(jié)于會(huì)凝結(jié)于array上上，而達(dá)到減少空而達(dá)到減少空間中氣體分子數(shù)量間中氣體分子數(shù)量。事實(shí)上氣體分子并未離開(kāi)事實(shí)上氣體分子并未離開(kāi)chamber ，只是被保留只是被保留在在PUMPPUMP上上。q 80 Karray用以吸附用以吸附H2O、碳?xì)浠衔锏纫啄Y(jié)的氣體碳?xì)浠衔锏纫啄Y(jié)的氣體， 15 Karray則則用以吸附用以吸附N2N2、O2O2、ArAr、COCO2 2、COCO等氣體等氣體。至于需要更低溫度才凝結(jié)的至于需要更低溫度才凝結(jié)的氣體氣體，如如H2H2、HeHe、NeNe等則使用活性碳（等則使用活性碳（active

8、charcoal）吸附）吸附。q 當(dāng)當(dāng)array吸附太多氣體后其效率會(huì)明顯降低，此時(shí)須做吸附太多氣體后其效率會(huì)明顯降低，此時(shí)須做REGEN。vRegeneration Procedure PurgeqVacuum controller: AUTO 切切 MANUALqTurn off ion gaugeqTurn off powerq 通入熱的通入熱的N2 After 4 hours to roughing RoughingqClose N2 valveqOpen valve (if blow 50mtorr) Chilling Down 通入通入HeHe進(jìn)行進(jìn)行chilling ， unti

9、l T=10 5k ( (利用冷凍原理，用利用冷凍原理，用compressor進(jìn)行進(jìn)行chilling ，循環(huán)使用循環(huán)使用) )vRegeneration ProcedureTurbo PumpvThe Working Principleq 由多級(jí)葉片組成由多級(jí)葉片組成，高速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)著高速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)著Rotor，當(dāng)氣體分子因?yàn)閿U(kuò)散進(jìn)當(dāng)氣體分子因?yàn)閿U(kuò)散進(jìn) 入入pump，將會(huì)受到將會(huì)受到rotor撞擊而向后極加速前進(jìn)撞擊而向后極加速前進(jìn)。q The characteristic of the Turbo pump 間隙很小間隙很小，很容易堵塞很容易堵塞 間隙不一樣長(zhǎng)間隙不一樣長(zhǎng)，從上注下從上注下，

10、間隙逐漸變小間隙逐漸變小 rotorvPrinciple Diagramv The Turbo Pump ProtectionThe damage factorsq 外物外物：高速旋轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)的rotor若有外物掉入若有外物掉入，會(huì)嚴(yán)重毀壞會(huì)嚴(yán)重毀壞 rotor ，因此在入口處均有一金屬網(wǎng)防止異物因此在入口處均有一金屬網(wǎng)防止異物。q 突然突然vent：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然有大量的氣體進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然有大量的氣體進(jìn)入，會(huì)撞擊軸承會(huì)撞擊軸承 會(huì)造成會(huì)造成Turbo Pump的壽命縮短的壽命縮短，一般一般Turbo Pump ，可承可承 受受3030至至50 50 次此情況次此情況。同時(shí)同時(shí)， Turbo P

11、ump還有還有UPS蓄電蓄電 池保護(hù)池保護(hù)。q Turbo Pump不能即停不能即停，會(huì)影響會(huì)影響rotor和葉片和葉片，影響影響Pump壽命壽命。v The Working Principle q真空油被加熱之后，獲得極高的熱能真空油被加熱之后，獲得極高的熱能q分子由噴嘴處向下噴射，且與周圍氣體分子碰分子由噴嘴處向下噴射，且與周圍氣體分子碰 撞撞，由動(dòng)量轉(zhuǎn)移由動(dòng)量轉(zhuǎn)移q通過(guò)外接低真空通過(guò)外接低真空pump將聚集在出口處的氣體將聚集在出口處的氣體 分子帶走分子帶走q由此導(dǎo)致入口處與出口處因氣體分子數(shù)濃度不由此導(dǎo)致入口處與出口處因氣體分子數(shù)濃度不 同而產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象同而產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象Diffusio

12、n Pumpv Principle Diagramq Cold Head能防止油蒸氣回流至能防止油蒸氣回流至Chamberq Fore line管路中的管路中的Buffer防止油蒸氣被防止油蒸氣被Pump抽走抽走q 油擋板和冷凝井使用都是為了進(jìn)一步防止油蒸氣油擋板和冷凝井使用都是為了進(jìn)一步防止油蒸氣 回流至真空系統(tǒng)回流至真空系統(tǒng)q 加加Pump油時(shí)，最好由前級(jí)口灌入，也可由進(jìn)氣油時(shí)，最好由前級(jí)口灌入，也可由進(jìn)氣 口添加，須避免最頂部之噴嘴罩杯被油沾濕，否則口添加，須避免最頂部之噴嘴罩杯被油沾濕，否則 易造成蒸氣回流易造成蒸氣回流v The Function Description The Comparison of PumpsClassifiesPump NamePrincipleRange機(jī)械機(jī)械PumpR