I. Meganiese pompe
Die hooffunksie van die meganiese pomp is om die nodige voorstadium-vakuum te verskaf vir die aanskakel van die turbomolekulêre pomp.Algemeen gebruikte meganiese pompe sluit hoofsaaklik draaikolkdroogpompe, diafragmapompe en olieverseëlde meganiese pompe in.
Diafragmapompe het 'n lae pompspoed en word oor die algemeen gebruik vir klein molekulêre pompstelle as gevolg van die klein grootte.
Die olie-verseëlde meganiese pomp is die mees gebruikte meganiese pomp in die verlede, gekenmerk deur 'n groot pomp spoed en 'n goeie uiteindelike vakuum, die nadeel is die algemene bestaan van olie terugkeer, in ultra-hoë vakuum stelsels moet oor die algemeen toegerus word met solenoïde klep (vir die voorkoming van toevallige kragonderbreking wat veroorsaak word deur olieterugvoer) en molekulêre sif (adsorpsie-effek).
In onlangse jare is die roldroëpomp hoe meer gebruik. Die voordeel is eenvoudig om te gebruik en keer nie terug na olie nie, net die pompspoed en uiteindelike vakuum is effens erger as dié van olie-verseëlde meganiese pompe.
Meganiese pompe is 'n hoofbron van geraas en vibrasie in die laboratorium en dit is beter om 'n lae geraas pomp te kies en dit waar moontlik tussen toerusting te plaas, maar laasgenoemde is dikwels nie maklik om te bereik nie weens werkafstandbeperkings.
II.Turbomolekulêre pompe
Turbo-molekulêre pompe maak staat op hoëspoed-roterende wieke (gewoonlik ongeveer 1000 omwentelinge per minuut) om 'n rigting-vloei van gas te verkry.Die verhouding van die pomp se uitlaatdruk tot die inlaatdruk word die kompressieverhouding genoem.Die kompressieverhouding is verwant aan die aantal fases van die pomp, die spoed en die tipe gas, die algemene molekulêre gewig van die gaskompressie is relatief hoog.Die uiteindelike vakuum van 'n turbomolekulêre pomp word algemeen beskou as 10-9-10-10 mbar, en in onlangse jare, met die voortdurende vordering van molekulêre pomptegnologie, is die uiteindelike vakuum verder verbeter.
Aangesien die voordele van 'n turbomolekulêre pomp slegs in 'n molekulêre vloeitoestand gerealiseer word ('n vloeitoestand waarin die gemiddelde vrye omvang van die gasmolekules baie groter is as die maksimum grootte van die kanaaldwarssnit), is 'n voorstadium vakuumpomp met 'n bedryfsdruk van 1 tot 10-2 Pa word benodig.As gevolg van die hoë rotasiespoed van die wieke, kan die molekulêre pomp beskadig of vernietig word deur vreemde voorwerpe, jitter, impak, resonansie of gasskok.Vir beginners is die mees algemene oorsaak van skade gasskok wat veroorsaak word deur bedryfsfoute.Skade aan 'n molekulêre pomp kan ook veroorsaak word deur resonansie wat deur 'n meganiese pomp veroorsaak word.Hierdie toestand is relatief skaars, maar vereis spesiale aandag omdat dit meer verraderlik is en nie maklik opgespoor word nie.
III.Sputterende ioonpomp
Die werkbeginsel van die sputterioonpomp is om die ione wat deur die Penning-ontlading gegenereer word te gebruik om die titaniumplaat van die katode te bombardeer om 'n vars titaniumfilm te vorm, om sodoende die aktiewe gasse te adsorbeer en ook 'n sekere begrafniseffek op die inerte gasse te hê .Die voordele van sputterioonpompe is goeie uiteindelike vakuum, geen vibrasie, geen geraas, geen besoedeling, 'n volwasse en stabiele proses, geen onderhoud en teen dieselfde pompspoed (behalwe vir inerte gasse), hul koste is baie laer as molekulêre pompe, wat maak dat hulle uiters wyd gebruik word in ultrahoë vakuumstelsels.Gewoonlik is die normale bedryfsiklus van sputterioonpompe meer as 10 jaar.
Ioonpompe moet oor die algemeen bo 10-7 mbar wees om behoorlik te werk (om teen erger vakuums te werk, verminder hul leeftyd aansienlik) en vereis dus 'n molekulêre pompstel om 'n goeie voorstadium-vakuum te verskaf.Dit is algemene praktyk om 'n ioonpomp + TSP in die hoofkamer en 'n klein molekulêre pompstel in die inlaatkamer te gebruik.Wanneer jy bak, maak die gekoppelde insetklep oop en laat die klein molekulêre pompstel die voorste vakuum verskaf.
Daar moet kennis geneem word dat ioonpompe minder in staat is om inerte gasse te adsorpsie en hul maksimum pompspoed verskil ietwat van die van molekulêre pompe, sodat vir groot uitgassingvolumes of groot hoeveelhede inerte gasse 'n molekulêre pompstel benodig word.Daarbenewens genereer die ioonpomp 'n elektromagnetiese veld tydens werking, wat met besonder sensitiewe stelsels kan inmeng.
IV.Titaan sublimasie pompe
Titaansublimasiepompe werk deur staat te maak op die verdamping van metaaltitanium om 'n titaanfilm op die kamerwande te vorm vir chemisorpsie.Die voordele van titanium sublimasie pompe is eenvoudige konstruksie, lae koste, maklike instandhouding, geen bestraling en geen vibrasie geraas.
Titaansublimasiepompe bestaan gewoonlik uit 3 titaniumfilamente (om te voorkom dat dit afbrand) en word in kombinasie met molekulêre of ioonpompe gebruik om uitstekende waterstofverwydering te verskaf.Hulle is die belangrikste vakuumpompe in die 10-9-10-11 mbar-reeks en word in die meeste ultrahoë vakuumkamers aangebring waar hoë vakuumvlakke vereis word.
Die nadeel van titanium sublimasie pompe is die behoefte aan gereelde sputtering van titanium, die vakuum versleg met ongeveer 1-2 ordes van grootte tydens sputtering (binne 'n paar minute), daarom vereis sekere kamers met spesifieke behoeftes die gebruik van NEG.ook, vir titanium sensitiewe monsters/toestelle, moet sorg gedra word om die ligging van die titanium sublimasie pomp te vermy.
V. Kryogeniese pompe
Kriogeniese pompe maak hoofsaaklik staat op lae temperatuur fisiese adsorpsie om vakuum te verkry, met die voordele van hoë pompspoed, geen besoedeling en hoë uiteindelike vakuum.Die hooffaktore wat die pompspoed van kryogeniese pompe beïnvloed, is temperatuur en die oppervlakte van die pomp.In groot molekulêre straal-epitaksisteme word kriogene pompe wyd gebruik as gevolg van die hoë uiteindelike vakuumvereistes.
Die nadele van kryogeniese pompe is die hoë verbruik van vloeibare stikstof en hoë bedryfskoste.Stelsels met hersirkulerende verkoelers kan gebruik word sonder om vloeibare stikstof te verbruik, maar dit bring die ooreenstemmende probleme van energieverbruik, vibrasie en geraas mee.Om hierdie rede word kryogeniese pompe minder algemeen in konvensionele laboratoriumtoerusting gebruik.
VI.Aspiratorpompe (NEG)
Suigmiddelpomp is een van die meer gebruikte vakuumpompe in onlangse jare, die voordeel daarvan is die volledige gebruik van chemiese adsorpsie, geen dampplating en elektromagnetiese besoedeling, wat dikwels saam met molekulêre pompe gebruik word om die plek van titaniumsublimasiepompe en sputterioon in te neem pompe, die nadeel is die hoë koste en beperkte aantal regenerasies, gewoonlik gebruik in stelsels met hoë vereistes vir vakuum stabiliteit of hoogs sensitief vir elektromagnetiese velde.
Daarbenewens, aangesien die aspiratorpomp geen bykomende kragtoevoerverbinding buiten die aanvanklike aktivering benodig nie, word dit ook dikwels in groot stelsels as 'n hulppomp gebruik om die pompspoed te verhoog en die vakuumvlak te verbeter, wat die stelsel effektief kan vereenvoudig.
Figuur: Werksdruk vir verskillende tipes pompe.Die bruin pyle wys die maksimum toelaatbare werkdrukreeks en die vetgedrukte groen dele wys die algemene werkdrukreeks.
Postyd: 18 Nov 2022