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Turbo Pump(分子泵)的簡介

渦輪分子泵的簡介。

渦輪分子泵的生產產家很多。它用於高真空的設備。例如Leybold,Varian,Edward,Aglient,Pfeiffer等等。

分子泵可分為磁懸浮軸承分子泵和機械軸承分子泵。

磁懸浮軸承分子泵:泵的轉動軸承以磁懸浮形式為主。當泵的主體通電後,首先是軸承部產生磁懸浮力,將泵的轉子浮起。而後是轉子部的回旋加速,直至額定轉速。此類泵不需要做定期的維護保養。只要保持泵的運行環境穩定,可長期使用。

機械軸承分子泵:泵的轉動軸承以陶瓷軸承為主。當泵的主體通電後,轉子部即開始回旋加速,直至額定轉速。此類泵因使用環境的不同,需要按一定的周期做維護保養,主要維護內容是軸承部的潤滑和軸承的更換等。

氣體分子理論:

在正常的大氣壓力下,也就是760Torr,由於空間內的氣體分子分布密集,各氣體分子的平均自由徑僅為0.07微米,因而氣體為粘滯流狀態,幾乎是在原地振動。

隨著真空度的提高,單位體積內的氣體分子數量逐漸減少。當真空度達到1x10-3Torr之後,其平均自由徑為5cm,氣體分子呈現出「分子流」的狀態。這也是Turbo Pump被稱為分子泵的原因。

基本構造圖

工作原理:

動量傳輸作用:碰撞於表面的分子離開表面時,獲得與表面速率相近的切向速率。

利用高速旋轉的動輪葉將動量穿給氣體分子,使氣體產生定向流動而抽氣。

氣體分子經過第一動輪葉作用後,除了少數未與葉片碰撞而直接飛過去以外,大部份與動輪葉碰撞並獲得近乎動輪葉的切向速率…然後接下來進入靜輪葉,因為兩者有相對速率,就能發生碰撞並有向下飛行的運動分量。

抽氣性能

抽氣性能由泵的極限壓力,抽速和前極壓力等決定。

泵的極限壓力與泵的葉列級數,泵吸入側泵體內表面及轉子的零件表面的放氣率,泵的抽速及抽氣腔的密封程度有關。

泵的抽速則與工作輪葉列通道的幾何參數及工作輪葉特性的合理匹配有關。

在渦輪分子泵的排氣側,最後的工作輪葉的後邊,前級泵要保證在此處,處於分子流狀態。在渦輪分子泵整個吸入壓力的範圍內,前級泵的抽速不應該小於渦輪分子泵在出口條件下的抽速。

分子泵的優缺點

優點:

1.無油蒸氣的污染,能獲得清潔的高真空

2.啟動快,激活快。

3.渦輪分子泵多佔空間小,安裝方向不受限制(油潤滑軸承除外),可用於安裝位置受限制的地方。

4.氣體輸送能力強,適用於氣體負荷高的工藝過程,如濺射,蝕刻等。

5.入口壓力範圍可在10x-1~10x-3Torr之間運行,在這個壓力範圍內,離子泵不能應用,對於低溫泵需要節流抽速或經常再生,對擴散泵的工作也會變得不穩定。

缺點:

1.價格高

2.對顆粒物或沉積物敏感

3.有的泵耐大氣衝擊能力不足,葉片會因共振彎曲相碰而損壞。

操作渦輪分子泵注意事項:

1.不能在前級泵工作時(前級管路接通)和真空室處於真空狀態時,將渦輪分子泵停掉,否則將會使油蒸氣迅速從前級管路返流到泵的清潔端。

2.分子泵系統在停機乾燥氣體前,一定要先將分子泵的冷卻水關閉,而且要從泵的高真空端充氣。決不能從泵的前級管路進行充氣。

3.選擇系統前級泵的標準:應使渦輪分子泵的入口端保持在分子流的狀態下。

4.不能讓渦輪分子泵在低於額定工作轉速下運行。

5.分子泵入口應裝設防護網,以避免異物進入泵內損壞泵轉子和定子葉片。

如果有同行或客戶有任何需求或問題的話,歡迎私信討論…^_^

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