真空泵知識大全

1、.Vacuum Pump IntroductionVacuum Pump Classifies Dry Pump- 3 Oil Pump - 7 CRYO Pump- 9 Turbo Pump- 14 Diffusion Pump- 17 The Comparison of Pump- 20Dry Pumpv The Principle Dry Pump是最基本的真空是最基本的真空pump，它是利用螺桿原理來工作的，它，它是利用螺桿原理來工作的，它 主要的特點是可以從大氣壓下直接開始抽氣主要的特點是可以從大氣壓下直接開始抽氣, ,所以可以單獨使用。所以可以單獨使用。 一般真空度要求不高一般真空

2、度要求不高（E-3torr以下以下），如，如CVD及及furnace僅使用僅使用dry pump即可即可。v The Characteristic qFewer moving partsqHigher ReliabilityqLess complexityqHigh speedv The Working Principle氣體從中間進入的優(yōu)點：氣體從中間進入的優(yōu)點：q 1. 1.縮短了氣體通過縮短了氣體通過pump的路徑，減少了的路徑，減少了particle的沉積的沉積q 2. 2.減少了進口與出口壓差對軸的影響，減小徑向扭矩減少了進口與出口壓差對軸的影響，減小徑向扭矩q Dry pump用在

3、用在chamber由大氣壓下直接抽真空，可以維持進出口由大氣壓下直接抽真空，可以維持進出口 壓差壓差105倍。倍。q Dry pump有電源（電源使馬達帶動螺桿式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動有電源（電源使馬達帶動螺桿式轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動) )。q N2 purge( (稀釋防止稀釋防止particle沉積在間隙內(nèi)），而沉積在間隙內(nèi)），而 且且N2形成氣簾防止形成氣簾防止 rotor潤滑油進入，產(chǎn)生污染。潤滑油進入，產(chǎn)生污染。q N2可以調(diào)整可以調(diào)整Ballast來選擇性調(diào)整來選擇性調(diào)整N2流量。流量。q Cooling water( (防止溫度過高使防止溫度過高使pump無法運轉(zhuǎn)無法運轉(zhuǎn)) )。v The Function

4、 Descriptionv Ppracticality DiagramvThe Characteristicq Oil temperature controlled有很長的有很長的lifetimeq Oil pump中中oil的品質(zhì)對的品質(zhì)對pump有很大影響，油品好，有很大影響，油品好， pump抽氣能力強，使用時間長抽氣能力強，使用時間長。vThe Oil Functionq 潤滑潤滑q 降溫降溫q 密封密封 Oil Pumpv The Pumping Procedure1 1 吸入吸入2 2 壓縮壓縮3 過壓過壓4 排氣排氣 CRYO Pumpv The Working Principl

5、e q CRYO Pump為高真空為高真空pump，應(yīng)該和低真空，應(yīng)該和低真空pump配合使用，配合使用， 工作前真空度應(yīng)該達到工作前真空度應(yīng)該達到10-2mbar ，否則無法工作否則無法工作。q 當(dāng)吸附氣體飽和后當(dāng)吸附氣體飽和后，要做要做regeneration ，即將高溫，即將高溫N2N2通入使凝結(jié)通入使凝結(jié) 的氣體釋放而排出的氣體釋放而排出pump。q 入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態(tài)狀）。入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態(tài)狀）。q CRYO pump 需要接一個需要接一個compressor通壓縮的通壓縮的He。v Principle Diagramv The

6、 Function Descriptionq Compressor 將將hehe氣壓縮至約氣壓縮至約230psi ，并將因氣體壓縮而產(chǎn)生的高溫由并將因氣體壓縮而產(chǎn)生的高溫由 cooling water 冷卻冷卻，冷卻后的高壓冷卻后的高壓hehe由管路送至由管路送至PUMP ，在在cylinder中膨脹中膨脹，氣體膨脹時會降溫氣體膨脹時會降溫，因此叢周圍吸收大量熱量因此叢周圍吸收大量熱量，使使80 Karray及及15 K分別降溫至分別降溫至80 K及及15 K （-193 C,-258 C）。膨脹后的膨脹后的hehe壓力約壓力約80psi ，再經(jīng)管路回至再經(jīng)管路回至compressor中中。q

7、 當(dāng)氣體分子撞擊此低溫的當(dāng)氣體分子撞擊此低溫的array時時，會凝結(jié)于會凝結(jié)于array上上，而達到減少空而達到減少空間中氣體分子數(shù)量間中氣體分子數(shù)量。事實上氣體分子并未離開事實上氣體分子并未離開chamber ，只是被保留只是被保留在在PUMPPUMP上上。q 80 Karray用以吸附用以吸附H2O、碳氫化合物等易凝結(jié)的氣體碳氫化合物等易凝結(jié)的氣體， 15 Karray則則用以吸附用以吸附N2N2、O2O2、ArAr、COCO2 2、COCO等氣體等氣體。至于需要更低溫度才凝結(jié)的至于需要更低溫度才凝結(jié)的氣體氣體，如如H2H2、HeHe、NeNe等則使用活性碳（等則使用活性碳（active

8、charcoal）吸附）吸附。q 當(dāng)當(dāng)array吸附太多氣體后其效率會明顯降低，此時須做吸附太多氣體后其效率會明顯降低，此時須做REGEN。vRegeneration Procedure PurgeqVacuum controller: AUTO 切切 MANUALqTurn off ion gaugeqTurn off powerq 通入熱的通入熱的N2 After 4 hours to roughing RoughingqClose N2 valveqOpen valve (if blow 50mtorr) Chilling Down 通入通入HeHe進行進行chilling ， unti

9、l T=10 5k ( (利用冷凍原理，用利用冷凍原理，用compressor進行進行chilling ，循環(huán)使用循環(huán)使用) )vRegeneration ProcedureTurbo PumpvThe Working Principleq 由多級葉片組成由多級葉片組成，高速馬達驅(qū)動著高速馬達驅(qū)動著Rotor，當(dāng)氣體分子因為擴散進當(dāng)氣體分子因為擴散進 入入pump，將會受到將會受到rotor撞擊而向后極加速前進撞擊而向后極加速前進。q The characteristic of the Turbo pump 間隙很小間隙很小，很容易堵塞很容易堵塞 間隙不一樣長間隙不一樣長，從上注下從上注下，

10、間隙逐漸變小間隙逐漸變小 rotorvPrinciple Diagramv The Turbo Pump ProtectionThe damage factorsq 外物外物：高速旋轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn)的rotor若有外物掉入若有外物掉入，會嚴(yán)重毀壞會嚴(yán)重毀壞 rotor ，因此在入口處均有一金屬網(wǎng)防止異物因此在入口處均有一金屬網(wǎng)防止異物。q 突然突然vent：運轉(zhuǎn)時突然有大量的氣體進入運轉(zhuǎn)時突然有大量的氣體進入，會撞擊軸承會撞擊軸承 會造成會造成Turbo Pump的壽命縮短的壽命縮短，一般一般Turbo Pump ，可承可承 受受3030至至50 50 次此情況次此情況。同時同時， Turbo P

11、ump還有還有UPS蓄電蓄電 池保護池保護。q Turbo Pump不能即停不能即停，會影響會影響rotor和葉片和葉片，影響影響Pump壽命壽命。v The Working Principle q真空油被加熱之后，獲得極高的熱能真空油被加熱之后，獲得極高的熱能q分子由噴嘴處向下噴射，且與周圍氣體分子碰分子由噴嘴處向下噴射，且與周圍氣體分子碰 撞撞，由動量轉(zhuǎn)移由動量轉(zhuǎn)移q通過外接低真空通過外接低真空pump將聚集在出口處的氣體將聚集在出口處的氣體 分子帶走分子帶走q由此導(dǎo)致入口處與出口處因氣體分子數(shù)濃度不由此導(dǎo)致入口處與出口處因氣體分子數(shù)濃度不 同而產(chǎn)生擴散現(xiàn)象同而產(chǎn)生擴散現(xiàn)象Diffusio

12、n Pumpv Principle Diagramq Cold Head能防止油蒸氣回流至能防止油蒸氣回流至Chamberq Fore line管路中的管路中的Buffer防止油蒸氣被防止油蒸氣被Pump抽走抽走q 油擋板和冷凝井使用都是為了進一步防止油蒸氣油擋板和冷凝井使用都是為了進一步防止油蒸氣 回流至真空系統(tǒng)回流至真空系統(tǒng)q 加加Pump油時，最好由前級口灌入，也可由進氣油時，最好由前級口灌入，也可由進氣 口添加，須避免最頂部之噴嘴罩杯被油沾濕，否則口添加，須避免最頂部之噴嘴罩杯被油沾濕，否則 易造成蒸氣回流易造成蒸氣回流v The Function Description The Comparison of PumpsClassifiesPump NamePrincipleRange機械機械PumpR