Mga bomba nga sagad gigamit sa mga ultra-high vacuum system

I. Mga mekanikal nga bomba
Ang nag-unang gimbuhaton sa mekanikal nga bomba mao ang paghatag sa gikinahanglan nga pre-stage vacuum alang sa pagsugod sa turbomolecular pump.Ang kasagarang gigamit nga mekanikal nga mga bomba naglakip sa nag-una nga vortex dry pumps, diaphragm pumps ug oil sealed mechanical pumps.
Ang diaphragm pump adunay ubos nga pumping speed ug kasagaran gigamit alang sa gagmay nga molekular pump sets tungod sa gamay nga gidak-on.
Ang oil-sealed mechanical pump mao ang labing gigamit nga mekanikal nga bomba kaniadto, nga gihulagway sa dako nga pumping speed ug maayo nga ultimate vacuum, ang disbentaha mao ang kinatibuk-ang paglungtad sa pagbalik sa lana, sa ultra-high vacuum nga mga sistema sa kasagaran kinahanglan nga himan sa solenoid valve (alang sa pagpugong sa aksidenteng pagkapakyas sa kuryente tungod sa pagbalik sa lana) ug molecular sieve (adsorption effect).
Sa bag-ohay nga mga tuig, ang mas gigamit mao ang scroll dry pump. Ang bentaha mao ang yano nga sa paggamit ug dili mobalik sa lana, lang ang pumping speed ug ultimate vacuum mao ang gamay nga mas grabe pa kay sa lana-sealed mekanikal nga mga bomba.
Ang mekanikal nga mga bomba mao ang usa ka nag-unang tinubdan sa kasaba ug vibration sa laboratoryo ug kini mao ang mas maayo sa pagpili sa usa ka ubos nga kasaba pump ug ibutang kini sa taliwala sa mga ekipo kon sa mahimo, apan ang ulahi mao ang kanunay nga dili sayon ​​nga makab-ot tungod sa pagtrabaho gilay-on pagdili.
II.Turbomolecular nga mga bomba
Ang mga bomba nga molecular sa turbo nagsalig sa mga high speed rotating vanes (kasagaran mga 1000 ka rebolusyon kada minuto) aron makab-ot ang direksiyon nga dagan sa gas.Ang ratio sa presyur sa tambutso sa bomba ngadto sa presyur sa pagsulod gitawag nga compression ratio.Ang compression ratio adunay kalabutan sa gidaghanon sa mga yugto sa bomba, ang katulin ug ang tipo sa gas, ang kinatibuk-ang gibug-aton sa molekula sa gas compression medyo taas.Ang katapusang vacuum sa usa ka turbomolecular pump sa kasagaran giisip nga 10-9-10-10 mbar, ug sa bag-ohay nga mga tuig, uban sa padayon nga pag-uswag sa teknolohiya sa molekular nga bomba, ang katapusang vacuum dugang nga milambo.
Ingon nga ang mga bentaha sa usa ka turbomolecular pump matuman lamang sa usa ka molecular flow state (usa ka flow state diin ang average nga free range sa mga molekula sa gas mas dako pa kay sa maximum nga gidak-on sa duct cross-section), usa ka pre-stage vacuum pump. nga adunay operating pressure nga 1 hangtod 10-2 Pa gikinahanglan.Tungod sa taas nga rotational speed sa mga vanes, ang molecular pump mahimong madaot o malaglag sa mga langyaw nga butang, jitter, impact, resonance o gas shock.Alang sa mga nagsugod, ang kasagarang hinungdan sa kadaot mao ang gas shock tungod sa mga sayup sa pag-opera.Ang kadaot sa usa ka molecular pump mahimo usab nga hinungdan sa resonance nga gipahinabo sa usa ka mekanikal nga bomba.Kini nga kondisyon medyo talagsaon apan nagkinahanglan og espesyal nga pagtagad tungod kay kini mas malimbungon ug dili dali mamatikdan.

III.Nag-sputtering ion pump
Ang prinsipyo sa pagtrabaho sa sputtering ion pump mao ang paggamit sa mga ions nga namugna sa Penning discharge aron bombahan ang titanium plate sa cathode aron maporma ang usa ka presko nga titanium film, sa ingon adsorbing ang aktibo nga mga gas ug adunay usa ka piho nga epekto sa paglubong sa mga inert gas usab. .Ang mga bentaha sa sputtering ion pumps maayo nga ultimate vacuum, walay vibration, walay kasaba, walay polusyon, usa ka hamtong ug stable nga proseso, walay maintenance ug sa samang pumping speed (gawas sa inert gas), ang ilang gasto mas ubos kay sa molekular nga mga bomba, nga naghimo niini nga kaylap nga gigamit sa mga ultra-high vacuum system.Kasagaran ang normal nga operating cycle sa sputtering ion pump labaw pa sa 10 ka tuig.
Ang mga bomba sa ion sa kasagaran kinahanglan nga labaw sa 10-7 mbar aron molihok sa husto (ang pagtrabaho sa mas grabe nga mga vacuum labi nga makapamenos sa ilang kinabuhi) ug busa nanginahanglan usa ka set sa molecular pump aron mahatagan usa ka maayo nga pre-stage vacuum.Komon nga praktis ang paggamit ug ion pump + TSP sa main chamber ug gamay nga molecular pump nga gibutang sa inlet chamber.Sa diha nga pagluto, ablihi ang konektado insert balbula ug himoa nga ang gamay nga molekular pump set sa paghatag sa atubangan vacuum.
Kinahanglan nga hinumdoman nga ang mga bomba sa ion dili kaayo makahimo sa adsorption sa mga inert nga gas ug ang ilang labing kataas nga katulin sa pumping medyo lahi sa mga molekular nga bomba, mao nga alang sa daghang mga volume nga outgassing o daghang mga inert gas, gikinahanglan ang usa ka set sa molecular pump.Dugang pa, ang ion pump nagmugna og electromagnetic field sa panahon sa operasyon, nga mahimong makabalda sa partikular nga sensitibo nga mga sistema.
IV.Titanium sublimation bomba
Ang mga bomba sa sublimation sa Titanium nagtrabaho pinaagi sa pagsalig sa pag-alisngaw sa metallic titanium aron maporma ang usa ka titanium film sa mga dingding sa chamber para sa chemisorption.Ang mga bentaha sa titanium sublimation pump mao ang yano nga pagtukod, mubu nga gasto, dali nga pagmentinar, walay radiation ug walay kasaba sa vibration.
Ang mga bomba sa sublimation sa titanium kasagaran naglangkob sa 3 ka mga filament sa titanium (aron malikayan ang pagsunog) ug gigamit sa kombinasyon sa mga bomba sa molekula o ion aron mahatagan ang maayo nga pagtangtang sa hydrogen.Sila ang pinakaimportante nga mga vacuum pump sa 10-9-10-11 mbar range ug gihaom sa kadaghanan sa mga ultra-high vacuum nga mga lawak diin gikinahanglan ang taas nga lebel sa vacuum.
Ang disbentaha sa titanium sublimation pump mao ang panginahanglan alang sa regular nga sputtering sa titanium, ang vacuum deteriorate sa mga 1-2 nga mga order sa magnitude sa panahon sa sputtering (sulod sa pipila ka minuto), busa ang pipila ka mga lawak uban sa piho nga mga panginahanglan nagkinahanglan sa paggamit sa NEG.usab, alang sa titanium sensitive samples/devices, pag-amping kinahanglan nga gikuha sa paglikay sa nahimutangan sa titanium sublimation pump.
V. Cryogenic nga mga bomba
Ang cryogenic nga mga bomba nag-una nga nagsalig sa ubos nga temperatura nga pisikal nga adsorption aron makakuha og vacuum, nga adunay mga bentaha sa taas nga pumping speed, walay polusyon ug taas nga ultimate vacuum.Ang mga nag-unang hinungdan nga nakaapekto sa katulin sa pagbomba sa mga cryogenic pump mao ang temperatura ug ang nawong nga lugar sa bomba.Sa dagkong mga sistema sa epitaxy nga molekular nga beam, ang mga cryogenic nga bomba kaylap nga gigamit tungod sa taas nga mga kinahanglanon sa vacuum.
Ang mga disbentaha sa cryogenic pump mao ang taas nga konsumo sa liquid nitrogen ug taas nga gasto sa operasyon.Ang mga sistema nga adunay recirculating chillers mahimong magamit nga wala’y pagkonsumo sa likido nga nitroheno, apan nagdala kini sa katugbang nga mga problema sa pagkonsumo sa enerhiya, pagkurog ug kasaba.Tungod niini nga hinungdan, ang mga cryogenic nga bomba dili kaayo sagad nga gigamit sa naandan nga kagamitan sa laboratoryo.
VI.Aspirator pump (NEG)
Ang suction agent pump mao ang usa sa mas gigamit nga vacuum pumps sa bag-ohay nga mga tuig, ang bentaha niini mao ang kompleto nga paggamit sa kemikal nga adsorption, walay alisngaw nga plating ug electromagnetic pollution, nga sagad gigamit inubanan sa molekular nga mga bomba sa pagkuha sa dapit sa titanium sublimation pump ug sputtering ion mga bomba, ang disbentaha mao ang taas nga gasto ug limitado nga gidaghanon sa mga pagbag-o, kasagaran gigamit sa mga sistema nga adunay taas nga mga kinahanglanon alang sa kalig-on sa vacuum o labi ka sensitibo sa mga natad sa electromagnetic.
Dugang pa, tungod kay ang aspirator pump wala magkinahanglan og dugang nga koneksyon sa suplay sa kuryente lapas sa inisyal nga pagpaaktibo, kini usab kanunay nga gigamit sa dagkong mga sistema isip auxiliary pump aron madugangan ang katulin sa pumping ug mapaayo ang lebel sa vacuum, nga epektibo nga makapasimple sa sistema.

Figure: Mga pagpamugos sa pagtrabaho alang sa lainlaing mga klase sa bomba.Ang brown nga mga pana nagpakita sa pinakataas nga gitugot nga operating pressure range ug ang bold green nga mga bahin nagpakita sa komon nga working pressure range.