Pompelen allgemeng an ultra-héich Vakuum Systemer benotzt

I. Mechanesch Pompelen
D'Haaptfunktioun vun der mechanescher Pompel ass déi néideg Pre-Stage Vakuum fir de Start vun der turbomolekulärer Pompel ze bidden.Allgemeng benotzt mechanesch Pompelen enthalen haaptsächlech Wirbeldrockpompelen, Membranpompelen an Ueleg versiegelt mechanesch Pompelen.
Membranpompelen hunn eng niddreg Pompelgeschwindegkeet a gi meeschtens fir kleng molekulare Pompelesets benotzt wéinst der klenger Gréisst.
D'öl-versiegelte mechanesch Pompel ass déi meescht benotzt mechanesch Pompel an der Vergaangenheet, charakteriséiert duerch grouss Pompelgeschwindegkeet a gudden ultimativen Vakuum, den Nodeel ass d'allgemeng Existenz vun Uelegretour, an ultra-héich Vakuumsystemer mussen allgemeng mat Solenoidventil ausgestatt sinn. (fir zoufälleg Kraaftausfall verursaacht duerch Uelegretour ze vermeiden) a molekulare Seif (Adsorptiounseffekt).
An de leschte Joeren, déi méi benotzt ass d'Scroll dréchen Pompel. De Virdeel ass einfach ze benotzen an net zréck op Ueleg, just d'Pompel Vitesse an ultimate Vakuum ass liicht méi schlëmm wéi déi vun Ueleg-versiegelt mechanesch Pompelen.
Mechanesch Pompelen sinn eng Haaptquell vu Kaméidi a Schwéngung am Laboratoire an et ass besser eng niddereg Kaméidi Pompel ze wielen an et tëscht Ausrüstung ze placéieren wou méiglech, awer déi lescht ass dacks net einfach ze erreechen wéinst Aarbechtsdistanzbeschränkungen.
II.Turbomolekulare Pompelen
Turbomolekulare Pompelen vertrauen op Héichgeschwindegkeet rotéierend Schlaangen (normalerweis ongeféier 1000 Ëmdréiungen pro Minutt) fir e Richtungsfloss vu Gas z'erreechen.D'Verhältnis vum Auspuffdrock vun der Pompel zum Inletdruck gëtt de Kompressiounsverhältnis genannt.De Kompressiounsverhältnis ass mat der Unzuel vun de Stufen vun der Pompel, der Geschwindegkeet an der Aart vu Gas verbonnen, d'allgemeng Molekulargewiicht vun der Gaskompressioun ass relativ héich.Den ultimativen Vakuum vun enger turbomolekulärer Pompel gëtt allgemeng als 10-9-10-10 mbar ugesinn, an an de leschte Joeren, mat dem kontinuéierleche Fortschrëtt vun der molekulare Pompeltechnologie, ass den ultimativen Vakuum weider verbessert ginn.
Well d'Virdeeler vun enger turbomolekulärer Pompel nëmmen an engem molekulare Stroumzoustand realiséiert ginn (e Stroumzoustand, an deem den duerchschnëttleche fräie Beräich vun de Gasmoleküle vill méi grouss ass wéi déi maximal Gréisst vum Kanal-Querschnitt), eng Pre-Stage Vakuumpompel mat engem Betribsdrock vun 1 bis 10-2 Pa ass néideg.Wéinst der héijer Rotatiounsgeschwindegkeet vun de Wänn kann d'molekulare Pompel duerch auslännesch Objeten, Jitter, Impakt, Resonanz oder Gasschock beschiedegt oder zerstéiert ginn.Fir Ufänger ass déi heefegst Ursaach vu Schued Gasschock verursaacht duerch Operatiounsfehler.Schied un enger molekulare Pompel kann och duerch Resonanz verursaacht ginn, déi vun enger mechanescher Pompel ausgeléist gëtt.Dësen Zoustand ass relativ rar, awer erfuerdert besonnesch Opmierksamkeet, well et méi lächerlech ass an net einfach z'entdecken ass.

III.Sputtering Ion Pompel
Den Aarbechtsprinzip vun der Sputter-Ionpompel ass d'Ionen, déi vun der Penning-Entladung generéiert ginn, ze benotzen fir d'Titanplack vun der Kathode ze bombardéieren fir e frësche Titanfilm ze bilden, sou datt déi aktiv Gase adsorbéieren an och e gewësse Begriefniseffekt op d'Inertgase hunn. .D'Virdeeler vun sputtering Ion Pompelen sinn gutt ultimate Vakuum, keng Schwéngung, kee Kaméidi, keng Pollutioun, e reife a stabile Prozess, keen Ënnerhalt a bei der selwechter Pompel Geschwindegkeet (ausser fir Inert Gasen), hir Käschten ass vill méi niddreg wéi molekulare Pompelen, wat mécht se extrem wäit an ultra-héich Vakuum Systemer benotzt.Normalerweis ass den normale Betribszyklus vu Sputter-Ionpompelen méi wéi 10 Joer.
Ion Pompelen mussen allgemeng iwwer 10-7 mbar sinn fir richteg ze funktionnéieren (schaffen bei schlëmmere Vakuums reduzéiert hir Liewensdauer wesentlech) an erfuerderen dofir e molekulare Pompel Set fir e gudde Pre-Stage Vakuum ze bidden.Et ass allgemeng Praxis eng Ion Pompel + TSP an der Haaptrei Chamber ze benotzen an eng kleng molekulare Pompel Formatioun an der Entrée Chamber.Beim Baken, öffnen de verbonnen Insertventil a loosst de klenge molekulare Pompelset de Frontvakuum ubidden.
Et sollt bemierkt datt Ionpompelen manner fäeg sinn d'Adsorptioun vun Inertgasen ze absorbéieren an hir maximal Pompelgeschwindegkeet ënnerscheet sech e bësse vun där vu molekulare Pompelen, sou datt fir grouss Ausgaassungsvolumen oder grouss Quantitéiten un Inertgase e molekulare Pompelset erfuerderlech ass.Zousätzlech generéiert d'Ionpompel während der Operatioun en elektromagnéitescht Feld, wat mat besonnesch sensiblen Systemer stéieren kann.
IV.Titan Sublimatioun Pompelen
Titan Sublimatiounspompelen funktionnéieren andeems se op d'Verdampfung vu metallesche Titan vertrauen fir en Titanfilm op de Kammermaueren fir Chemisorptioun ze bilden.D'Virdeeler vun Titan Sublimatioun Pompelen sinn einfach Konstruktioun, niddereg Käschten, einfach Ënnerhalt, keng Stralung a kee Schwéngung Kaméidi.
Titan Sublimatiounspompelen besteet normalerweis aus 3 Titanfilamenter (fir d'Verbrennung ze vermeiden) a ginn a Kombinatioun mat molekulare oder Ionenpompelen benotzt fir eng exzellent Waasserstoffentfernung ze bidden.Si sinn déi wichtegst Vakuum Pompelen am 10-9-10-11 mbar Gamme a sinn an déi meescht ultra-héich Vakuum Chambers ugepasst wou héich Vakuum Niveauen néideg sinn.
Den Nodeel vun Titan Sublimatioun Pompelen ass de Besoin fir regelméisseg Sputtering vun Titan, de Vakuum verschlechtert vun ongeféier 1-2 Uerder vun Magnitude während sputtering (bannent e puer Minutten), dofir verlaangen bestëmmte Chambers mat spezifesche Besoinen d'Benotzung vun NEG.och, fir Titan sensibel Echantillon / Apparater, Suergfalt soll de Standuert vun der Titan sublimation Pompel geholl ginn.
V. Cryogenic Pompelen
Cryogenic Pompelen vertrauen haaptsächlech op niddereg Temperatur kierperlech Adsorptioun Vakuum ze kréien, mat de Virdeeler vun héich Pompelstatiounen Vitesse, keng Pollutioun an héich ultimate Vakuum.D'Haaptfaktoren, déi d'Pumpegeschwindegkeet vu kryogene Pompelen beaflossen, sinn d'Temperatur an d'Uewerfläch vun der Pompel.A grousse molekulare Strahlepitaxiesystemer gi kryogene Pompelen vill benotzt wéinst den héijen ultimative Vakuumfuerderunge.
D'Nodeeler vu kryogene Pompelen sinn den héije Konsum vu flëssege Stickstoff an héich Operatiounskäschte.Systemer mat recirkuléierende Chiller kënnen benotzt ginn ouni flëssege Stickstoff ze verbrauchen, awer dëst bréngt déi entspriechend Problemer vum Energieverbrauch, Schwéngung a Kaméidi mat sech.Aus dësem Grond gi kryogene Pompelen manner dacks a konventionell Laborausrüstung benotzt.
VI.Aspirator Pompelen (NEG)
Saugmëttel Pompel ass eng vun de méi benotzte Vakuum Pompelen an de leschte Joren, säi Virdeel ass de komplette Gebrauch vu chemescher Adsorptioun, keng Dampplackéierung an elektromagnetesch Verschmotzung, dacks a Verbindung mat molekulare Pompelen benotzt fir d'Plaz vun Titan Sublimatiounspompelen a Sputtering Ion ze huelen Pompelen, den Nodeel ass déi héich Käschten a limitéiert Zuel vun Regeneratioune, normalerweis an Systemer mat héich Ufuerderunge fir Vakuum Stabilitéit benotzt oder héich sensibel fir elektromagnetesch Felder.
Zousätzlech, well d'Aspiratorpompel keng zousätzlech Stroumversuergungsverbindung iwwer d'initial Aktivatioun erfuerdert, gëtt et och dacks a grousse Systemer als Hëllefspompel benotzt fir d'Pumpegeschwindegkeet ze erhéijen an de Vakuumniveau ze verbesseren, wat de System effektiv vereinfachen kann.

Figur: Aarbechtsdrock fir verschidden Aarte vu Pompelen.Déi brong Pfeile weisen de maximal zulässlechen Operatiounsdrockbereich an déi fett gréng Deeler weisen de gemeinsame Aarbechtsdrockbereich.