I. Mechaniniai siurbliai
Pagrindinė mechaninio siurblio funkcija yra užtikrinti reikiamą vakuumą turbomolekuliniam siurbliui paleisti.Dažniausiai naudojami mechaniniai siurbliai yra sūkuriniai sausieji siurbliai, membraniniai siurbliai ir alyva sandarūs mechaniniai siurbliai.
Diafragminiai siurbliai turi mažą siurbimo greitį ir dėl mažo dydžio dažniausiai naudojami mažų molekulinių siurblių rinkiniams.
Alyva sandarus mechaninis siurblys yra praeityje dažniausiai naudojamas mechaninis siurblys, kuriam būdingas didelis siurbimo greitis ir geras galutinis vakuumas, trūkumas yra bendras alyvos grąžinimo buvimas, ypač didelio vakuumo sistemose paprastai turi būti įrengtas solenoidinis vožtuvas. (siekiant išvengti atsitiktinio elektros energijos tiekimo sutrikimo, kurį sukelia alyvos grąžinimas) ir molekulinį sietą (adsorbcijos efektas).
Pastaraisiais metais vis dažniau naudojamas sraigtinis sausas siurblys. Privalumas yra paprastas naudoti ir negrįžta į alyvą, tik siurbimo greitis ir didžiausias vakuumas yra šiek tiek prastesnis nei alyva sandarių mechaninių siurblių.
Mechaniniai siurbliai yra pagrindinis triukšmo ir vibracijos šaltinis laboratorijoje, todėl geriau rinktis žemo triukšmo siurblį ir, kur įmanoma, pastatyti tarp įrenginių, tačiau pastarąjį dažnai nėra lengva pasiekti dėl darbo atstumo apribojimų.
II.Turbomolekuliniai siurbliai
Turbo molekuliniai siurbliai remiasi dideliu greičiu besisukančiomis mentėmis (dažniausiai apie 1000 apsisukimų per minutę), kad būtų užtikrintas kryptingas dujų srautas.Siurblio išmetimo slėgio ir įleidimo slėgio santykis vadinamas suspaudimo laipsniu.Suspaudimo laipsnis yra susijęs su siurblio pakopų skaičiumi, greičiu ir dujų rūšimi, bendra dujų suspaudimo molekulinė masė yra gana didelė.Didžiausias turbomolekulinio siurblio vakuumas paprastai laikomas 10-9-10-10 mbar, o pastaraisiais metais, nuolat tobulėjant molekulinio siurblio technologijai, galutinis vakuumas buvo dar patobulintas.
Kadangi turbomolekulinio siurblio privalumai realizuojami tik esant molekulinio srauto būsenai (srauto būsenai, kai vidutinis laisvas dujų molekulių diapazonas yra daug didesnis nei maksimalus ortakio skerspjūvio dydis), priešpakopinis vakuuminis siurblys kurių darbinis slėgis yra nuo 1 iki 10-2 Pa.Dėl didelio mentelių sukimosi greičio molekulinį siurblį gali sugadinti arba sugadinti pašaliniai objektai, drebulys, smūgis, rezonansas ar dujų smūgis.Pradedantiesiems dažniausia žalos priežastis yra dujų smūgis, sukeltas veikimo klaidų.Molekulinio siurblio pažeidimą taip pat gali sukelti mechaninio siurblio suaktyvintas rezonansas.Ši būklė yra gana reta, tačiau jai reikia ypatingo dėmesio, nes ji yra klastingesnė ir nesunkiai aptinkama.
III.Purškiamas jonų siurblys
Purškiamo jonų siurblio veikimo principas yra panaudoti Penningo išlydžio generuojamus jonus bombarduoti katodo titano plokštę, kad susidarytų nauja titano plėvelė, tokiu būdu adsorbuojant aktyviąsias dujas ir turint tam tikrą laidojimo poveikį inertinėms dujoms. .Purškiamųjų jonų siurblių privalumai yra geras galutinis vakuumas, be vibracijos, jokio triukšmo, be taršos, brandus ir stabilus procesas, nereikalaujantis priežiūros ir tuo pačiu siurbimo greičiu (išskyrus inertines dujas), jų kaina yra daug mažesnė nei molekulinių siurblių, todėl jie itin plačiai naudojami itin aukšto vakuumo sistemose.Paprastai įprastas purškiančių jonų siurblių veikimo ciklas yra daugiau nei 10 metų.
Joninių siurblių slėgis paprastai turi būti didesnis nei 10–7 mbar, kad jie tinkamai veiktų (dirbant esant prastesniems vakuumams, jų tarnavimo laikas žymiai sutrumpėja), todėl norint užtikrinti gerą vakuumą prieš etapą, reikia molekulinio siurblio komplekto.Įprasta pagrindinėje kameroje naudoti jonų siurblį + TSP, o įleidimo kameroje - mažą molekulinį siurblį.Kepdami atidarykite prijungtą įdėklo vožtuvą ir leiskite mažo molekulinio siurblio komplektui sukurti priekinį vakuumą.
Reikėtų pažymėti, kad jonų siurbliai yra mažiau pajėgūs adsorbuoti inertines dujas, o jų maksimalus siurbimo greitis šiek tiek skiriasi nuo molekulinių siurblių, todėl dideliems dujų išmetimo tūriams ar dideliems inertinių dujų kiekiams reikalingas molekulinis siurblio komplektas.Be to, jonų siurblys veikimo metu sukuria elektromagnetinį lauką, kuris gali trukdyti ypač jautrioms sistemoms.
IV.Titano sublimaciniai siurbliai
Titano sublimaciniai siurbliai veikia remdamiesi metalinio titano išgaravimu, kad susidarytų titano plėvelė ant kameros sienelių chemisorbcijai.Titano sublimacinių siurblių privalumai – paprasta konstrukcija, maža kaina, lengva priežiūra, neskleidžiama spinduliuotė ir nėra vibracinio triukšmo.
Titano sublimaciniai siurbliai paprastai susideda iš 3 titano gijų (kad nenudegtų) ir yra naudojami kartu su molekuliniais arba jonų siurbliais, kad būtų užtikrintas puikus vandenilio pašalinimas.Tai yra svarbiausi vakuuminiai siurbliai 10-9-10-11 mbar diapazone ir montuojami daugumoje itin didelio vakuumo kamerų, kur reikalingas aukštas vakuumo lygis.
Titano sublimacinių siurblių trūkumas yra nuolatinio titano purškimo poreikis, purškimo metu (per kelias minutes) vakuumas pablogėja apie 1-2 eiles, todėl tam tikroms kameroms su specifiniais poreikiais reikia naudoti NEG.Be to, titanui jautrių mėginių / prietaisų atveju reikia vengti titano sublimacijos siurblio vietos.
V. Kriogeniniai siurbliai
Kriogeniniai siurbliai daugiausia priklauso nuo žemos temperatūros fizinės adsorbcijos, kad gautų vakuumą, o privalumai yra didelis siurbimo greitis, neteršimas ir didelis galutinis vakuumas.Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos kriogeninių siurblių siurbimo greičiui, yra temperatūra ir siurblio paviršiaus plotas.Didelio molekulinio pluošto epitaksijos sistemose kriogeniniai siurbliai yra plačiai naudojami dėl didelių galutinių vakuumo reikalavimų.
Kriogeninių siurblių trūkumai yra didelės skysto azoto sąnaudos ir didelės eksploatacijos išlaidos.Sistemos su recirkuliaciniais aušintuvais gali būti naudojamos nenaudojant skysto azoto, tačiau tai sukelia atitinkamas energijos suvartojimo, vibracijos ir triukšmo problemas.Dėl šios priežasties įprastoje laboratorinėje įrangoje kriogeniniai siurbliai naudojami rečiau.
VI.Aspiraciniai siurbliai (NEG)
Siurbimo agento siurblys yra vienas iš pastaraisiais metais dažniausiai naudojamų vakuuminių siurblių, jo pranašumas yra visiškas cheminės adsorbcijos panaudojimas, be garų dengimo ir elektromagnetinės taršos, dažnai naudojamas kartu su molekuliniais siurbliais, kad pakeistų titano sublimacijos siurblius ir purškimo jonus. siurblių trūkumas yra didelė kaina ir ribotas regeneracijų skaičius, dažniausiai naudojami sistemose, kurioms keliami dideli vakuumo stabilumo reikalavimai arba labai jautrūs elektromagnetiniams laukams.
Be to, kadangi aspiratoriaus siurblys nereikalauja papildomo maitinimo jungties, išskyrus pradinį aktyvavimą, jis taip pat dažnai naudojamas didelėse sistemose kaip pagalbinis siurblys, siekiant padidinti siurbimo greitį ir pagerinti vakuumo lygį, o tai gali efektyviai supaprastinti sistemą.
Paveikslas: įvairių tipų siurblių darbinis slėgis.Rudos rodyklės rodo didžiausią leistiną darbinio slėgio diapazoną, o paryškintos žalios dalys rodo bendrą darbinio slėgio diapazoną.
Paskelbimo laikas: 2022-11-18