Ko'pincha ultra yuqori vakuum tizimlarida qo'llaniladigan nasoslar

I. Mexanik nasoslar
Mexanik nasosning asosiy vazifasi turbomolekulyar nasosni ishga tushirish uchun zarur bo'lgan bosqichdan oldingi vakuumni ta'minlashdir.Keng tarqalgan ishlatiladigan mexanik nasoslarga asosan vorteksli quruq nasoslar, diafragma nasoslari va yog 'muhrlangan mexanik nasoslar kiradi.
Diafragma nasoslari past nasos tezligiga ega va odatda kichik o'lchamlari tufayli kichik molekulyar nasoslar uchun ishlatiladi.
Yog 'muhrlangan mexanik nasos o'tmishda eng ko'p ishlatiladigan mexanik nasos bo'lib, katta nasos tezligi va yaxshi yakuniy vakuum bilan ajralib turadi, ahvolga tushgan yog'ning qaytishining umumiy mavjudligi, ultra yuqori vakuumli tizimlarda odatda solenoid klapan bilan jihozlangan bo'lishi kerak. (yog'ning qaytishi natijasida tasodifiy elektr uzilishining oldini olish uchun) va molekulyar elak (adsorbsion effekt).
So'nggi yillarda, ko'proq ishlatiladigan aylantiruvchi quruq nasos. Afzallik ishlatish uchun oddiy va yog'ga qaytmaydi, faqat nasos tezligi va yakuniy vakuum moyli muhrlangan mexanik nasoslarga qaraganda bir oz yomonroqdir.
Mexanik nasoslar laboratoriyada shovqin va tebranishning asosiy manbai bo'lib, past shovqinli nasosni tanlash va iloji bo'lsa, asbob-uskunalar orasiga joylashtirish yaxshiroqdir, lekin ikkinchisiga ko'pincha ish masofasi cheklovlari tufayli erishish oson emas.
II.Turbomolekulyar nasoslar
Turbo molekulyar nasoslar gazning yo'naltirilgan oqimiga erishish uchun yuqori tezlikda aylanadigan qanotlarga (odatda daqiqada 1000 aylanish) tayanadi.Nasosning chiqindi bosimining kirish bosimiga nisbati siqish nisbati deb ataladi.Siqilish nisbati nasosning bosqichlari soniga, tezligiga va gaz turiga bog'liq, gazni siqishning umumiy molekulyar og'irligi nisbatan yuqori.Turbomolekulyar nasosning yakuniy vakuumi odatda 10-9-10-10 mbar deb hisoblanadi va so'nggi yillarda molekulyar nasos texnologiyasining uzluksiz rivojlanishi bilan yakuniy vakuum yanada yaxshilandi.
Turbomolekulyar nasosning afzalliklari faqat molekulyar oqim holatida (gaz molekulalarining o'rtacha erkin diapazoni kanal kesimining maksimal hajmidan ancha katta bo'lgan oqim holati) amalga oshirilganligi sababli, bosqichdan oldingi vakuum pompasi. 1 dan 10-2 Pa gacha bo'lgan ish bosimi bilan talab qilinadi.Kanatlarning yuqori aylanish tezligi tufayli molekulyar nasos begona jismlar, jitter, zarba, rezonans yoki gaz zarbasi bilan shikastlanishi yoki yo'q qilinishi mumkin.Yangi boshlanuvchilar uchun shikastlanishning eng ko'p uchraydigan sababi - operatsion xatolar tufayli yuzaga kelgan gaz zarbasi.Molekulyar nasosning shikastlanishiga mexanik nasos tomonidan qo'zg'atilgan rezonans ham sabab bo'lishi mumkin.Bu holat nisbatan kam uchraydi, lekin alohida e'tibor talab qiladi, chunki u hiyla-nayrang va osonlik bilan aniqlanmaydi.

III.Cho'kuvchi ion pompasi
Chaqnoq ion pompasining ishlash printsipi Penning razryadida hosil bo'lgan ionlardan yangi titanium plyonka hosil qilish uchun katodning titan plitasini bombardimon qilish uchun foydalanish, shu bilan faol gazlarni adsorbsiyalash va inert gazlarga ma'lum bir ko'milish ta'siriga ega bo'lishdir. .Ion nasoslarining afzalliklari yaxshi yakuniy vakuum, tebranish, shovqin, ifloslanish, etuk va barqaror jarayon, texnik xizmat ko'rsatmaslik va bir xil nasos tezligida (inert gazlardan tashqari), ularning narxi molekulyar nasoslarga qaraganda ancha past, bu ularni ultra yuqori vakuum tizimlarida juda keng qo'llash imkonini beradi.Odatda ionli nasoslarning normal ishlash davri 10 yildan ortiq.
Ion nasoslari odatda to'g'ri ishlashi uchun 10-7 mbar dan yuqori bo'lishi kerak (yomonroq vakuumlarda ishlash ularning ishlash muddatini sezilarli darajada qisqartiradi) va shuning uchun yaxshi bosqichdan oldingi vakuumni ta'minlash uchun molekulyar nasos moslamasini talab qiladi.Asosiy kamerada ion nasosi + TSP va kirish kamerasida kichik molekulyar nasosdan foydalanish odatiy holdir.Pishirish paytida ulangan qo'shimcha valfni oching va kichik molekulyar nasos to'plami oldingi vakuumni ta'minlasin.
Shuni ta'kidlash kerakki, ion nasoslari inert gazlarni adsorbsiyalash qobiliyatiga ega emas va ularning maksimal nasos tezligi molekulyar nasoslarnikidan biroz farq qiladi, shuning uchun katta hajmdagi gazlar yoki ko'p miqdorda inert gazlar uchun molekulyar nasos moslamasi talab qilinadi.Bundan tashqari, ion pompasi ish paytida elektromagnit maydon hosil qiladi, bu ayniqsa sezgir tizimlarga xalaqit berishi mumkin.
IV.Titan sublimatsiya nasoslari
Titan sublimatsiya nasoslari metall titanning bug'lanishiga tayanib, xemisorbtsiya uchun kamera devorlarida titan plyonka hosil qiladi.Titan sublimatsiya nasoslarining afzalliklari oddiy qurilish, arzon narxlardagi, oson parvarishlash, radiatsiya va tebranish shovqini yo'q.
Titan sublimatsiya nasoslari odatda 3 ta titanium filamentdan iborat (yonib ketishining oldini olish uchun) va vodorodni mukammal darajada olib tashlash uchun molekulyar yoki ion nasoslari bilan birgalikda ishlatiladi.Ular 10-9-10-11 mbar diapazonidagi eng muhim vakuum nasoslari bo'lib, yuqori vakuum darajalari talab qilinadigan ultra yuqori vakuum kameralariga o'rnatiladi.
Titanli sublimatsiya nasoslarining kamchiliklari titanni muntazam ravishda püskürtmeye bo'lgan ehtiyojdir, püskürtme paytida vakuum taxminan 1-2 darajaga yomonlashadi (bir necha daqiqa ichida), shuning uchun maxsus ehtiyojlarga ega bo'lgan ba'zi kameralar NEGdan foydalanishni talab qiladi.shuningdek, titanga sezgir namunalar/qurilmalar uchun titanium sublimatsiya nasosining joylashuviga e'tibor qaratish lozim.
V. Kriogen nasoslar
Kriogen nasoslar vakuum olish uchun asosan past haroratli jismoniy adsorbsiyaga tayanadi, yuqori nasos tezligi, ifloslanish yo'qligi va yuqori yakuniy vakuumning afzalliklari.Kriogen nasoslarning nasos tezligiga ta'sir qiluvchi asosiy omillar harorat va nasosning sirt maydonidir.Katta molekulyar nurli epitaksiya tizimlarida kriogen nasoslar yuqori yakuniy vakuum talablari tufayli keng qo'llaniladi.
Kriogen nasoslarning kamchiliklari suyuq azotning yuqori iste'moli va yuqori operatsion xarajatlardir.Sirkulyatsiya sovutgichli tizimlar suyuq azotni iste'mol qilmasdan ishlatilishi mumkin, ammo bu energiya iste'moli, tebranish va shovqin bilan bog'liq tegishli muammolarni keltirib chiqaradi.Shu sababli, an'anaviy laboratoriya uskunalarida kriyojenik nasoslar kamroq qo'llaniladi.
VI.Aspirator nasoslari (NEG)
Assimilyatsiya agenti pompasi so'nggi yillarda eng ko'p ishlatiladigan vakuum nasoslaridan biri bo'lib, uning afzalligi kimyoviy adsorbsiyadan to'liq foydalanish, bug 'qoplamasi va elektromagnit ifloslanish yo'q, ko'pincha titaniumli sublimatsiya nasoslari va püskürtme ioni o'rnini egallash uchun molekulyar nasoslar bilan birgalikda ishlatiladi. nasoslar, kamchilik yuqori xarajat va cheklangan miqdordagi regeneratsiya bo'lib, odatda vakuum barqarorligi uchun yuqori talablarga ega yoki elektromagnit maydonlarga juda sezgir bo'lgan tizimlarda qo'llaniladi.
Bunga qo'shimcha ravishda, aspirator nasosi dastlabki faollashtirishdan tashqari qo'shimcha quvvat manbai ulanishini talab qilmaganligi sababli, u tez-tez katta tizimlarda nasos tezligini oshirish va vakuum darajasini yaxshilash uchun yordamchi nasos sifatida ishlatiladi, bu tizimni samarali soddalashtirishi mumkin.

Rasm: Har xil turdagi nasoslar uchun ish bosimi.Jigarrang o'qlar maksimal ruxsat etilgan ish bosimi oralig'ini va qalin yashil qismlar umumiy ish bosimi oralig'ini ko'rsatadi.