അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പമ്പുകൾ

I. മെക്കാനിക്കൽ പമ്പുകൾ
മെക്കാനിക്കൽ പമ്പിന്റെ പ്രധാന പ്രവർത്തനം ടർബോമോളികുലാർ പമ്പ് ആരംഭിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ പ്രീ-സ്റ്റേജ് വാക്വം നൽകുക എന്നതാണ്.സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മെക്കാനിക്കൽ പമ്പുകളിൽ പ്രധാനമായും വോർട്ടക്സ് ഡ്രൈ പമ്പുകൾ, ഡയഫ്രം പമ്പുകൾ, ഓയിൽ സീൽ ചെയ്ത മെക്കാനിക്കൽ പമ്പുകൾ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഡയഫ്രം പമ്പുകൾക്ക് പമ്പിംഗ് വേഗത കുറവാണ്, വലിപ്പം കുറവായതിനാൽ സാധാരണയായി ചെറിയ മോളിക്യുലാർ പമ്പ് സെറ്റുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ഓയിൽ-സീൽഡ് മെക്കാനിക്കൽ പമ്പ് മുൻകാലങ്ങളിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന മെക്കാനിക്കൽ പമ്പാണ്, വലിയ പമ്പിംഗ് വേഗതയും നല്ല ആത്യന്തിക വാക്വവും സവിശേഷതയാണ്, പോരായ്മ ഓയിൽ റിട്ടേണിന്റെ പൊതുവായ നിലനിൽപ്പാണ്, അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം സിസ്റ്റങ്ങളിൽ സാധാരണയായി സോളിനോയിഡ് വാൽവ് സജ്ജീകരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. (എണ്ണ റിട്ടേൺ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ആകസ്മികമായ വൈദ്യുതി തകരാർ തടയുന്നതിന്), തന്മാത്രാ അരിപ്പ (അഡ്സോർപ്ഷൻ പ്രഭാവം).
സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്നത് സ്ക്രോൾ ഡ്രൈ പമ്പാണ്. പ്രയോജനം ഉപയോഗിക്കാൻ ലളിതമാണ്, എണ്ണയിലേക്ക് മടങ്ങില്ല, പമ്പിംഗ് വേഗതയും ആത്യന്തിക വാക്വവും ഓയിൽ സീൽ ചെയ്ത മെക്കാനിക്കൽ പമ്പുകളേക്കാൾ അല്പം മോശമാണ്.
ലബോറട്ടറിയിലെ ശബ്ദത്തിന്റെയും വൈബ്രേഷന്റെയും പ്രധാന സ്രോതസ്സാണ് മെക്കാനിക്കൽ പമ്പുകൾ, കുറഞ്ഞ ശബ്‌ദ പമ്പ് തിരഞ്ഞെടുത്ത് സാധ്യമായ ഉപകരണങ്ങൾക്കിടയിൽ സ്ഥാപിക്കുന്നതാണ് നല്ലത്, എന്നാൽ ജോലി ദൂര നിയന്ത്രണങ്ങൾ കാരണം രണ്ടാമത്തേത് നേടുന്നത് പലപ്പോഴും എളുപ്പമല്ല.
II.ടർബോമോളികുലാർ പമ്പുകൾ
ടർബോ മോളിക്യുലാർ പമ്പുകൾ വാതകത്തിന്റെ ദിശാസൂചന പ്രവാഹം കൈവരിക്കുന്നതിന് ഉയർന്ന വേഗതയിൽ കറങ്ങുന്ന വാനുകളെ (സാധാരണയായി മിനിറ്റിൽ ഏകദേശം 1000 വിപ്ലവങ്ങൾ) ആശ്രയിക്കുന്നു.പമ്പിന്റെ എക്‌സ്‌ഹോസ്റ്റ് മർദ്ദത്തിന്റെയും ഇൻലെറ്റ് മർദ്ദത്തിന്റെയും അനുപാതത്തെ കംപ്രഷൻ അനുപാതം എന്ന് വിളിക്കുന്നു.കംപ്രഷൻ അനുപാതം പമ്പിന്റെ ഘട്ടങ്ങളുടെ എണ്ണം, വേഗത, വാതക തരം എന്നിവയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഗ്യാസ് കംപ്രഷന്റെ പൊതു തന്മാത്രാ ഭാരം താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്.ഒരു ടർബോമോളിക്യുലാർ പമ്പിന്റെ ആത്യന്തിക വാക്വം സാധാരണയായി 10-9-10-10 mbar ആയി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, തന്മാത്രാ പമ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ തുടർച്ചയായ പുരോഗതിയോടെ, ആത്യന്തിക വാക്വം കൂടുതൽ മെച്ചപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.
ടർബോമോളിക്യുലാർ പമ്പിന്റെ ഗുണങ്ങൾ ഒരു തന്മാത്രാ പ്രവാഹ അവസ്ഥയിൽ മാത്രമേ തിരിച്ചറിയപ്പെടുകയുള്ളൂ (വാതക തന്മാത്രകളുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര ശ്രേണി, ഡക്‌റ്റ് ക്രോസ്-സെക്ഷന്റെ പരമാവധി വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലുള്ള ഒരു ഫ്ലോ അവസ്ഥ), ഒരു പ്രീ-സ്റ്റേജ് വാക്വം പമ്പ് 1 മുതൽ 10-2 Pa വരെയുള്ള പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം ആവശ്യമാണ്.വാനുകളുടെ ഉയർന്ന ഭ്രമണ വേഗത കാരണം, വിദേശ വസ്തുക്കൾ, വിറയൽ, ആഘാതം, അനുരണനം അല്ലെങ്കിൽ വാതക ഷോക്ക് എന്നിവയാൽ തന്മാത്രാ പമ്പ് കേടാകുകയോ നശിപ്പിക്കുകയോ ചെയ്യാം.തുടക്കക്കാർക്ക്, നാശത്തിന്റെ ഏറ്റവും സാധാരണമായ കാരണം ഓപ്പറേറ്റിംഗ് പിശകുകൾ മൂലമുണ്ടാകുന്ന ഗ്യാസ് ഷോക്ക് ആണ്.ഒരു മെക്കാനിക്കൽ പമ്പ് ട്രിഗർ ചെയ്യുന്ന അനുരണനം മൂലവും തന്മാത്രാ പമ്പിന് കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കാം.ഈ അവസ്ഥ താരതമ്യേന അപൂർവമാണ്, എന്നാൽ ഇത് കൂടുതൽ വഞ്ചനാപരവും എളുപ്പത്തിൽ കണ്ടെത്താനാകാത്തതുമായതിനാൽ പ്രത്യേക ശ്രദ്ധ ആവശ്യമാണ്.

III.സ്പട്ടറിംഗ് അയോൺ പമ്പ്
കാഥോഡിലെ ടൈറ്റാനിയം പ്ലേറ്റിൽ ബോംബെറിഞ്ഞ് പുതിയ ടൈറ്റാനിയം ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്താൻ പെന്നിംഗ് ഡിസ്ചാർജ് സൃഷ്ടിക്കുന്ന അയോണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ് സ്പട്ടറിംഗ് അയോൺ പമ്പിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം. .നല്ല ആത്യന്തിക വാക്വം, വൈബ്രേഷനില്ല, ശബ്ദമില്ല, മലിനീകരണമില്ല, പ്രായപൂർത്തിയായതും സുസ്ഥിരവുമായ പ്രക്രിയ, അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ ഇല്ല, അതേ പമ്പിംഗ് വേഗതയിൽ (നിർജ്ജീവ വാതകങ്ങൾ ഒഴികെ) സ്‌പട്ടറിംഗ് അയോൺ പമ്പുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ തന്മാത്രാ പമ്പുകളേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്, അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം സിസ്റ്റങ്ങളിൽ അവ വളരെ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു.സാധാരണയായി സ്പട്ടറിംഗ് അയോൺ പമ്പുകളുടെ സാധാരണ പ്രവർത്തന ചക്രം 10 വർഷത്തിൽ കൂടുതലാണ്.
അയൺ പമ്പുകൾ ശരിയായി പ്രവർത്തിക്കാൻ സാധാരണയായി 10-7 mbar-ന് മുകളിലായിരിക്കണം (മോശമായ വാക്വമുകളിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് അവയുടെ ആയുസ്സ് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു) അതിനാൽ നല്ല പ്രീ-സ്റ്റേജ് വാക്വം നൽകാൻ ഒരു തന്മാത്ര പമ്പ് സെറ്റ് ആവശ്യമാണ്.പ്രധാന അറയിൽ ഒരു അയൺ പമ്പ് + TSP ഉം ഇൻലെറ്റ് ചേമ്പറിൽ ഒരു ചെറിയ മോളിക്യുലാർ പമ്പ് സെറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നത് സാധാരണമാണ്.ബേക്കിംഗ് ചെയ്യുമ്പോൾ, ബന്ധിപ്പിച്ച ഇൻസേർട്ട് വാൽവ് തുറന്ന് ചെറിയ തന്മാത്രാ പമ്പ് സെറ്റ് ഫ്രണ്ട് വാക്വം നൽകട്ടെ.
അയോൺ പമ്പുകൾക്ക് നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള കഴിവ് കുറവാണെന്നും അവയുടെ പരമാവധി പമ്പിംഗ് വേഗത തന്മാത്രാ പമ്പുകളിൽ നിന്ന് അൽപം വ്യത്യസ്തമാണെന്നും ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്, അതിനാൽ വലിയ ഔട്ട്ഗാസിംഗ് വോള്യങ്ങൾ അല്ലെങ്കിൽ വലിയ അളവിൽ നിഷ്ക്രിയ വാതകങ്ങൾക്ക്, ഒരു തന്മാത്ര പമ്പ് സെറ്റ് ആവശ്യമാണ്.കൂടാതെ, അയോൺ പമ്പ് പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഒരു വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലം സൃഷ്ടിക്കുന്നു, ഇത് പ്രത്യേകിച്ച് സെൻസിറ്റീവ് സിസ്റ്റങ്ങളെ തടസ്സപ്പെടുത്തിയേക്കാം.
IV.ടൈറ്റാനിയം സബ്ലിമേഷൻ പമ്പുകൾ
ടൈറ്റാനിയം സബ്ലിമേഷൻ പമ്പുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ലോഹ ടൈറ്റാനിയത്തിന്റെ ബാഷ്പീകരണത്തെ ആശ്രയിച്ച് ചേമ്പർ ഭിത്തികളിൽ ഒരു ടൈറ്റാനിയം ഫിലിം ഉണ്ടാക്കുന്നു.ലളിതമായ നിർമ്മാണം, കുറഞ്ഞ ചിലവ്, എളുപ്പമുള്ള അറ്റകുറ്റപ്പണികൾ, റേഡിയേഷൻ ഇല്ല, വൈബ്രേഷൻ നോയിസ് എന്നിവയാണ് ടൈറ്റാനിയം സബ്ലിമേഷൻ പമ്പുകളുടെ ഗുണങ്ങൾ.
ടൈറ്റാനിയം സബ്ലിമേഷൻ പമ്പുകളിൽ സാധാരണയായി 3 ടൈറ്റാനിയം ഫിലമെന്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (കത്തുന്നത് തടയാൻ) കൂടാതെ മികച്ച ഹൈഡ്രജൻ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി മോളിക്യുലാർ അല്ലെങ്കിൽ അയോൺ പമ്പുകളുമായി സംയോജിച്ച് ഉപയോഗിക്കുന്നു.10-9-10-11 mbar ശ്രേണിയിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട വാക്വം പമ്പുകളാണ് അവ, ഉയർന്ന വാക്വം ലെവലുകൾ ആവശ്യമുള്ള മിക്ക അൾട്രാ-ഹൈ വാക്വം ചേമ്പറുകളിലും ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ടൈറ്റാനിയം സബ്ലിമേഷൻ പമ്പുകളുടെ പോരായ്മ ടൈറ്റാനിയം പതിവായി സ്‌പട്ടറിംഗ് ചെയ്യേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകതയാണ്, സ്‌പട്ടറിംഗ് സമയത്ത് വാക്വം ഏകദേശം 1-2 ഓർഡറുകൾ വഷളാകുന്നു (ഏതാനും മിനിറ്റുകൾക്കുള്ളിൽ), അതിനാൽ പ്രത്യേക ആവശ്യങ്ങളുള്ള ചില അറകൾക്ക് NEG ആവശ്യമാണ്.കൂടാതെ, ടൈറ്റാനിയം സെൻസിറ്റീവ് സാമ്പിളുകൾ/ഉപകരണങ്ങൾക്കായി, ടൈറ്റാനിയം സബ്ലിമേഷൻ പമ്പിന്റെ സ്ഥാനം ഒഴിവാക്കാൻ ശ്രദ്ധിക്കണം.
V. ക്രയോജനിക് പമ്പുകൾ
ഉയർന്ന പമ്പിംഗ് വേഗത, മലിനീകരണമില്ല, ഉയർന്ന ആത്യന്തിക വാക്വം എന്നിവയുടെ ഗുണങ്ങളോടെ, വാക്വം ലഭിക്കുന്നതിന് ക്രയോജനിക് പമ്പുകൾ പ്രധാനമായും ആശ്രയിക്കുന്നത് താഴ്ന്ന താപനിലയിലുള്ള ഫിസിക്കൽ അഡോർപ്ഷനാണ്.ക്രയോജനിക് പമ്പുകളുടെ പമ്പിംഗ് വേഗതയെ ബാധിക്കുന്ന പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ താപനിലയും പമ്പിന്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണവുമാണ്.വലിയ മോളിക്യുലാർ ബീം എപ്പിറ്റാക്സി സിസ്റ്റങ്ങളിൽ, ഉയർന്ന ആത്യന്തിക വാക്വം ആവശ്യകതകൾ കാരണം ക്രയോജനിക് പമ്പുകൾ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
ലിക്വിഡ് നൈട്രജന്റെ ഉയർന്ന ഉപഭോഗവും ഉയർന്ന പ്രവർത്തനച്ചെലവുമാണ് ക്രയോജനിക് പമ്പുകളുടെ പോരായ്മകൾ.റീസർക്കുലേറ്റിംഗ് ചില്ലറുകളുള്ള സിസ്റ്റങ്ങൾ ലിക്വിഡ് നൈട്രജൻ ഉപയോഗിക്കാതെ ഉപയോഗിക്കാം, എന്നാൽ ഇത് ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം, വൈബ്രേഷൻ, ശബ്ദം എന്നിവയുടെ അനുബന്ധ പ്രശ്നങ്ങൾ കൊണ്ടുവരുന്നു.ഇക്കാരണത്താൽ, പരമ്പരാഗത ലബോറട്ടറി ഉപകരണങ്ങളിൽ ക്രയോജനിക് പമ്പുകൾ വളരെ കുറവാണ് ഉപയോഗിക്കുന്നത്.
VI.ആസ്പിറേറ്റർ പമ്പുകൾ (NEG)
സമീപ വർഷങ്ങളിൽ കൂടുതൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന വാക്വം പമ്പുകളിൽ ഒന്നാണ് സക്ഷൻ ഏജന്റ് പമ്പ്, അതിന്റെ ഗുണം കെമിക്കൽ അഡ്‌സോർപ്‌ഷന്റെ പൂർണ്ണമായ ഉപയോഗമാണ്, നീരാവി പ്ലേറ്റിംഗ്, വൈദ്യുതകാന്തിക മലിനീകരണം എന്നിവയില്ല, ടൈറ്റാനിയം സബ്‌ലിമേഷൻ പമ്പുകളുടെയും സ്‌പട്ടറിംഗ് അയോണിന്റെയും സ്ഥാനത്ത് തന്മാത്രാ പമ്പുകളുമായി സംയോജിച്ച് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. പമ്പുകളുടെ, പോരായ്മ ഉയർന്ന വിലയും പരിമിതമായ എണ്ണം പുനരുജ്ജീവനവുമാണ്, സാധാരണയായി വാക്വം സ്ഥിരതയ്ക്ക് ഉയർന്ന ആവശ്യകതകളുള്ള അല്ലെങ്കിൽ വൈദ്യുതകാന്തിക മണ്ഡലങ്ങളോട് വളരെ സെൻസിറ്റീവ് ആയ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
കൂടാതെ, ആസ്പിറേറ്റർ പമ്പിന് പ്രാരംഭ ആക്റ്റിവേഷനപ്പുറം അധിക പവർ സപ്ലൈ കണക്ഷൻ ആവശ്യമില്ലാത്തതിനാൽ, പമ്പിംഗ് വേഗത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും വാക്വം ലെവൽ മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനും ഇത് പലപ്പോഴും വലിയ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഒരു സഹായ പമ്പായി ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് സിസ്റ്റത്തെ ഫലപ്രദമായി ലളിതമാക്കും.

ചിത്രം: വിവിധ തരം പമ്പുകൾക്കുള്ള പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദം.തവിട്ട് അമ്പടയാളങ്ങൾ അനുവദനീയമായ പരമാവധി പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദ ശ്രേണിയും ബോൾഡ് ചെയ്ത പച്ച ഭാഗങ്ങൾ പൊതുവായ പ്രവർത്തന സമ്മർദ്ദ ശ്രേണിയും കാണിക്കുന്നു.