ტუმბოები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ულტრა მაღალი ვაკუუმის სისტემებში

I. მექანიკური ტუმბოები
მექანიკური ტუმბოს მთავარი ფუნქციაა ტურბომოლეკულური ტუმბოს ჩართვისთვის აუცილებელი წინასწარი ვაკუუმის უზრუნველყოფა.ხშირად გამოყენებული მექანიკური ტუმბოები მოიცავს ძირითადად მორევის მშრალ ტუმბოებს, დიაფრაგმის ტუმბოებს და ზეთით დალუქულ მექანიკურ ტუმბოებს.
დიაფრაგმის ტუმბოებს აქვთ დაბალი ტუმბოს სიჩქარე და ჩვეულებრივ გამოიყენება მცირე მოლეკულური ტუმბოების კომპლექტებისთვის მცირე ზომის გამო.
ზეთით დალუქული მექანიკური ტუმბო წარსულში ყველაზე ხშირად გამოყენებული მექანიკური ტუმბოა, რომელიც ხასიათდება დიდი ტუმბოს სიჩქარით და კარგი საბოლოო ვაკუუმით, მინუსი არის ზეთის დაბრუნების ზოგადი არსებობა, ულტრა მაღალი ვაკუუმის სისტემებში, როგორც წესი, უნდა იყოს აღჭურვილი სოლენოიდური სარქველით. (ზეთის დაბრუნებით გამოწვეული ელექტროენერგიის შემთხვევითი გათიშვის თავიდან ასაცილებლად) და მოლეკულური საცერი (ადსორბციის ეფექტი).
ბოლო წლებში უფრო მეტად გამოიყენება გადახვევის მშრალი ტუმბო. უპირატესობა მარტივი გამოსაყენებელია და არ უბრუნდება ზეთს, უბრალოდ ტუმბოს სიჩქარე და საბოლოო ვაკუუმი ოდნავ უარესია, ვიდრე ზეთით დალუქული მექანიკური ტუმბოები.
მექანიკური ტუმბოები არის ხმაურის და ვიბრაციის მთავარი წყარო ლაბორატორიაში და უმჯობესია აირჩიოთ დაბალი ხმაურის ტუმბო და მოათავსოთ იგი მოწყობილობებს შორის, სადაც ეს შესაძლებელია, მაგრამ ეს უკანასკნელი ხშირად არ არის ადვილი მისაღწევი სამუშაო მანძილის შეზღუდვის გამო.
II.ტურბომოლეკულური ტუმბოები
ტურბომოლეკულური ტუმბოები ეყრდნობიან მაღალსიჩქარიან მბრუნავ ფურცლებს (ჩვეულებრივ, დაახლოებით 1000 ბრუნი წუთში) გაზის მიმართული ნაკადის მისაღწევად.ტუმბოს გამონაბოლქვი წნევის თანაფარდობას შესასვლელ წნევასთან ეწოდება შეკუმშვის კოეფიციენტი.შეკუმშვის კოეფიციენტი დაკავშირებულია ტუმბოს ეტაპების რაოდენობასთან, სიჩქარესა და გაზის ტიპთან, გაზის შეკუმშვის ზოგადი მოლეკულური წონა შედარებით მაღალია.ტურბომოლეკულური ტუმბოს საბოლოო ვაკუუმი ზოგადად მიჩნეულია 10-9-10-10 მბარა, ხოლო ბოლო წლებში, მოლეკულური ტუმბოს ტექნოლოგიის უწყვეტი პროგრესის გამო, საბოლოო ვაკუუმი კიდევ უფრო გაუმჯობესდა.
ვინაიდან ტურბომოლეკულური ტუმბოს უპირატესობები რეალიზებულია მხოლოდ მოლეკულური ნაკადის მდგომარეობაში (ნაკადის მდგომარეობა, რომელშიც გაზის მოლეკულების საშუალო თავისუფალი დიაპაზონი ბევრად აღემატება სადინრის განივი კვეთის მაქსიმალურ ზომას), წინასწარი სტადიის ვაკუუმური ტუმბო. საჭიროა სამუშაო წნევით 1-დან 10-2 Pa-მდე.ფარების ბრუნვის მაღალი სიჩქარის გამო, მოლეკულური ტუმბო შეიძლება დაზიანდეს ან განადგურდეს უცხო ობიექტების, ჟიტერის, დარტყმის, რეზონანსის ან გაზის დარტყმის შედეგად.დამწყებთათვის, დაზიანების ყველაზე გავრცელებული მიზეზი არის გაზის შოკი, რომელიც გამოწვეულია ოპერაციული შეცდომებით.მოლეკულური ტუმბოს დაზიანება ასევე შეიძლება გამოწვეული იყოს მექანიკური ტუმბოს მიერ გამოწვეული რეზონანსით.ეს მდგომარეობა შედარებით იშვიათია, მაგრამ განსაკუთრებულ ყურადღებას მოითხოვს, რადგან ის უფრო მზაკვრულია და არ არის ადვილად გამოვლენილი.

III.იონური ტუმბო
დახვეწილი იონური ტუმბოს მუშაობის პრინციპია პენინგის გამონადენით წარმოქმნილი იონების გამოყენება კათოდის ტიტანის ფირფიტის დაბომბვის მიზნით ახალი ტიტანის ფირის შესაქმნელად, რითაც შეიწოვება აქტიური აირები და აქვს გარკვეული დამარხვის ეფექტი ინერტულ აირებზეც. .დახვეწილი იონური ტუმბოების უპირატესობებია კარგი საბოლოო ვაკუუმი, ვიბრაციის გარეშე, ხმაურის გარეშე, დაბინძურების გარეშე, მომწიფებული და სტაბილური პროცესი, ტექნიკური მოვლა და იგივე ტუმბოს სიჩქარე (გარდა ინერტული აირებისა), მათი ღირებულება გაცილებით დაბალია, ვიდრე მოლეკულური ტუმბოები. რაც მათ უკიდურესად ფართო გამოყენებას ხდის ულტრა მაღალი ვაკუუმის სისტემებში.ჩვეულებრივ, იონური ტუმბოების ნორმალური მუშაობის ციკლი 10 წელზე მეტია.
იონური ტუმბოები ჩვეულებრივ უნდა იყოს 10-7 მბარ-ზე მეტი, რომ სწორად იმუშაონ (უარეს მტვერსასრუტებზე მუშაობა მნიშვნელოვნად ამცირებს მათ სიცოცხლეს) და ამიტომ მოითხოვს მოლეკულური ტუმბოს კომპლექტს, რათა უზრუნველყოს კარგი წინასწარი ვაკუუმი.ჩვეულებრივი პრაქტიკაა იონური ტუმბოს + TSP-ის გამოყენება მთავარ პალატაში და მცირე მოლეკულური ტუმბოს კომპლექტის შეყვანის პალატაში.გამოცხობისას გახსენით დაკავშირებული ჩანართის სარქველი და ნება მიეცით მცირე მოლეკულური ტუმბოს კომპლექტს უზრუნველყოს წინა ვაკუუმი.
უნდა აღინიშნოს, რომ იონურ ტუმბოებს ნაკლებად შეუძლიათ ინერტული აირების ადსორბცია და მათი მაქსიმალური ტუმბოს სიჩქარე გარკვეულწილად განსხვავდება მოლეკულური ტუმბოების სიჩქარისგან, ამიტომ დიდი მოცულობის ან ინერტული აირების დიდი რაოდენობით მოლეკულური ტუმბოების ნაკრებია საჭირო.გარდა ამისა, იონური ტუმბო ექსპლუატაციის დროს წარმოქმნის ელექტრომაგნიტურ ველს, რამაც შეიძლება ხელი შეუშალოს განსაკუთრებით მგრძნობიარე სისტემებს.
IV.ტიტანის სუბლიმაციის ტუმბოები
ტიტანის სუბლიმაციური ტუმბოები მუშაობენ მეტალის ტიტანის აორთქლებაზე დაყრდნობით, რათა წარმოქმნან ტიტანის ფილმი პალატის კედლებზე ქიმისორბციისთვის.ტიტანის სუბლიმაციის ტუმბოების უპირატესობებია მარტივი კონსტრუქცია, დაბალი ღირებულება, მარტივი მოვლა, გამოსხივების და ვიბრაციის ხმაურის გარეშე.
ტიტანის სუბლიმაციის ტუმბოები ჩვეულებრივ შედგება 3 ტიტანის ძაფისგან (დაწვის თავიდან ასაცილებლად) და გამოიყენება მოლეკულურ ან იონურ ტუმბოებთან ერთად წყალბადის შესანიშნავი მოცილების უზრუნველსაყოფად.ისინი ყველაზე მნიშვნელოვანი ვაკუუმური ტუმბოებია 10-9-10-11 მბარ დიაპაზონში და დამონტაჟებულია ულტრა მაღალი ვაკუუმის კამერებში, სადაც საჭიროა ვაკუუმის მაღალი დონე.
ტიტანის სუბლიმაციური ტუმბოების მინუსი არის ტიტანის რეგულარული გაჟღენთვის საჭიროება, ვაკუუმი უარესდება დაახლოებით 1-2 ბრძანებით სიდიდის დროს თხრილის დროს (რამდენიმე წუთში), ამიტომ გარკვეული საჭიროებების მქონე კამერები საჭიროებენ NEG-ის გამოყენებას.ასევე, ტიტანის მგრძნობიარე ნიმუშების/მოწყობილობების შემთხვევაში სიფრთხილე უნდა იქნას მიღებული, რათა თავიდან აიცილოთ ტიტანის სუბლიმაციის ტუმბოს მდებარეობა.
V. კრიოგენული ტუმბოები
კრიოგენული ტუმბოები ძირითადად ეყრდნობიან დაბალი ტემპერატურის ფიზიკურ ადსორბციას ვაკუუმის მისაღებად, მაღალი სატუმბი სიჩქარის, დაბინძურების გარეშე და მაღალი საბოლოო ვაკუუმის უპირატესობებით.ძირითადი ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ კრიოგენული ტუმბოების ტუმბოს სიჩქარეზე, არის ტემპერატურა და ტუმბოს ზედაპირის ფართობი.დიდი მოლეკულური სხივის ეპიტაქსიის სისტემებში, კრიოგენული ტუმბოები ფართოდ გამოიყენება ვაკუუმის მაღალი მოთხოვნების გამო.
კრიოგენული ტუმბოების უარყოფითი მხარეა თხევადი აზოტის მაღალი მოხმარება და მაღალი საოპერაციო ხარჯები.რეცირკულაციური ჩილერების მქონე სისტემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას თხევადი აზოტის მოხმარების გარეშე, მაგრამ ამას თან ახლავს ენერგიის მოხმარების, ვიბრაციის და ხმაურის შესაბამისი პრობლემები.ამ მიზეზით, კრიოგენული ტუმბოები ნაკლებად გამოიყენება ჩვეულებრივ ლაბორატორიულ აღჭურვილობაში.
VI.ასპირატორის ტუმბოები (NEG)
შეწოვის აგენტის ტუმბო ერთ-ერთი ყველაზე გამოყენებული ვაკუუმური ტუმბოა ბოლო წლების განმავლობაში, მისი უპირატესობაა ქიმიური ადსორბციის სრული გამოყენება, ორთქლის არარსებობა და ელექტრომაგნიტური დაბინძურება, რომელიც ხშირად გამოიყენება მოლეკულურ ტუმბოებთან ერთად, ტიტანის სუბლიმაციის ტუმბოებისა და დაფქული იონის ნაცვლად. ტუმბოების მინუსი არის მაღალი ღირებულება და შეზღუდული რაოდენობის რეგენერაციები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სისტემებში, რომლებსაც აქვთ მაღალი მოთხოვნები ვაკუუმური სტაბილურობისთვის ან ძალიან მგრძნობიარეა ელექტრომაგნიტური ველების მიმართ.
გარდა ამისა, რადგან ასპირატორის ტუმბოს არ სჭირდება დამატებითი ელექტრომომარაგების კავშირი საწყისი გააქტიურების მიღმა, ის ასევე ხშირად გამოიყენება დიდ სისტემებში, როგორც დამხმარე ტუმბო, რათა გაზარდოს ტუმბოს სიჩქარე და გააუმჯობესოს ვაკუუმის დონე, რაც ეფექტურად გაამარტივებს სისტემას.

სურათი :სამუშაო წნევა სხვადასხვა ტიპის ტუმბოსთვის.ყავისფერი ისრები აჩვენებს მაქსიმალური დასაშვები ოპერაციული წნევის დიაპაზონს, ხოლო თამამი მწვანე ნაწილები აჩვენებს საერთო სამუშაო წნევის დიაპაზონს.