前级真空泵抽速对涡轮分子泵抽空性能的影响

一、前言 涡轮分子泵是一种能获得清洁超高真空的真空获得设备。它具有在极宽范围内抽速恒定、对被抽气体无选择性、起动快、操作方便等特点,目前已广泛应用于高能物理,表面物理,等离子体技术,各种分析仪器,电真空器件生产和真空技术各领域。 目前所生产的涡轮分子泵,是必需在有前级泵的条件下工作的真空泵。实验表明,由于级泵抽速的不同和前级泵联接管道的差异,对涡轮分子泵的性能测试结果有较大影响。涡轮分子泵的性能测试规程,规定其前级抽速是涡轮分子泵对不同气体名义抽速的 0.02至0.1倍。据此,如测定110升/秒抽速的涡轮分子泵性能时,…     

第十六讲 真空系统的操作与维护

(上接2010年第1期88页) 除了涡轮分子泵和钛升华泵各自的优缺点外.涡轮分子泵还由于机械结构与高速旋转的原因,使得它要获得大的抽速较为困难.而钛升华泵造价低,而且易于实现大抽速.目前它的抽速在高真空或超高真空获得设备中是较大的一种,而使用和维护都十分方便.只是由于排除惰性气体性能差而限制了它单泵进入超高真空.考虑到空气中的惰性气体主要是以氩气为主,可以用抽速小一点的分子泵来排除惰性气体,以充分发挥钛升华泵的大吸气性能的优点.     

如何选择和使用涡轮分子泵

本文首先介绍了涡轮分子泵的工作原理,结构型式及其优缺点。为了利用涡轮分子泵,获得清洁真空,国外多利用干式机械泵作其前级泵,构成无油的真空系统。然而,目前国内涡轮分子泵多以油封机械泵为其前级泵,构成了有油真空系统,如果操作不当,很难避免油蒸汽返流,对真空系统的污染。利用有油系统获得清洁真空,国内外都有一些有效防止返流的措施和成功的操作经验。这些对用户正确选择和使用涡轮分子泵有油系统获得清洁真空,有一定的参考价值。     

次级电子倍增器型离子泵

一、前言近年来,以半导体工业为主,超高压电子显微镜,加速器,表面物理研究等许多领域越来越需要清洁的超高真空。为达到这一目的,将注意力多集中在涡轮分子泵和低温泵方面。两者的优点是均比较容易获得清洁超高真空,而缺点是都需要烘烤出气,安装方向受到限制和需要辅助泵,要获得完全无油的超高真空排气系统似乎还存在一些问题。看来,一定需要清洁超高真空的装置的抽气,目前还是使用在上述方面问题较少,而且使用简便的离子泵。离子泵存在的问题是按容积计算泵的抽速小,特别是达到高真空后真空度越高抽速下降得越显著。抽速下降是因为气体压强在10~(-6)帕以上时电离空间的电子数几乎保持不变,而到更高真空时电子数随着气体压强的下降而减少。     

低温抽气的超高真空系统的烘烤

考虑到超高真空系统烘烤期间低温泵的热负载问题,介绍一种简单的热挡板,该结构允许烘烤到200℃,而且在系统正常工作期间不影响低温泵的高抽速。 获得清洁的超高真空(UVH)的先决条件是能够烤烘真空室,使放气减到最少。这样的系统常用溅射离子泵或扩散泵抽气。但主泵的选用可有多种的考虑。近来,涡轮分子泵和低温泵已经成为经济可行的替换泵种,这就为用户在真空获得手段的选择方面有了更大的回旋余地。由氦气深冷致冷器冷却的低温泵[1],其工作原理是将可冷凝的各种气体冻结在一系列冷板上,并将剩余的气体低温吸附在保持8～15K的活性碳表面。…     

关于涡轮分子泵性能测试方法的几点意见

近几年来,由于高能物理、宇航工程、受控热核装置和半导体电子工业等部门对真空技术提出一些新的要求,促使用机械方法获得无油超高真空的涡轮分子泵在研制与应用方面得到进一步的发展。许多国家已形成抽速由每秒几十升到每秒几千升的产品系列。国内自77年[1]以来也有不少单位分别研制成功了抽速为450、600、1200和1500升/秒四种类型的立式涡轮分子泵,有的已批量生产。涡轮分子泵具有一些与其他真空泵不同的工作特点,需要有相应的性能测试方法。1976年国际上ISO制订了《涡轮分子泵工作特性测试方法(修订本)》(以下简称《ISQ方法》,其译文…     

涡轮分子泵抽气的质谱分析

一、引言 涡轮分子泵是一种较先进的泵,它具有工作范围宽,运行方便,在10～(-3)托以上工作时抽速稳定,能获得准无油的超高真空等优点。尤其是对于要求预先获得高或超高真空然后在10～(-3)～10～(-4)托的连续气流下工作的场合特别适用,因此它被广泛地运用于受控核聚变装置的油气系统,国外几乎所有的聚变装置如PLT,JFT-2,D-Ⅲ,TFTR,ALCATOR等均采用涡轮分子泵为主体泵的抽气系统,中国环流器一号装置HL-1也是如此,本装置以F-450分子泵为主抽气泵,已获得 1× 10～(-8)托的干净的本底实空,而后在10～(-4)托的气压下长期工作要求数百小时…     

空冷型涡轮分子泵的研制

本文介绍新研制的空冷型涡轮分子泵系列。性能测试和现场试验与过去的水冷型相比，在抽速、压缩比、极限真空、剩余气体、振动、噪声等方面都得到了等于或超过以前的结果。新型空冷涡轮分子泵的特点是： （１）不需水冷，所以安装和操作简单，而且可靠。 （２）润滑油的寿命长，超过一年。 （３）与溅射离子泵和冷凝泵等其他超高真空泵相比，运转和维护费用最低。 该新系列的研制是把日本岛津多年经验的飞机用高速转动机器和各种真空机器的设计、制造技术为基础而实现的。同时还研制了具有不同特点的控制回路和保护回路的泵用高频电源。因为涡轮分子泵既适用于无油反复抽降，也适用于长时间超高真空抽气，所以可望广泛应用．目前研制的空冷涡轮分子泵有抽速 ２２０升／秒、４５０升／秒和１４５０升／秒三种规格。     

F—1500立式涡轮分子泵研制报告

涡轮分子泵是一种新型的超高真空获得设备,其突出优点是对分子量大的重气体有很高的压缩比,可以有效地消除碳氢化合物对被抽系统的污染,获得清洁的超高真空。 F—1500分子泵是为兴建我国第一个高能物理实验中心而研制的大型超高真空获得设备,根据工程的具体要求,我所经过一年多的努力,自行设计、试制成功。一九七九年六月经第一机械工业部委托辽宁省机械局组织鉴定发给技术鉴定证书。证书指出:“F—1500立式涡轮分子泵对空气抽速和极限压强分别达到和超过协议规定的指标。协议未做规定的对氢抽速,对空气和氢气的压缩比、噪音和振动四项指标…     

玻璃扩散泵的新发展(Ⅲ)

本文对超真空玻璃油扩散泵获得大抽速作了一些分析,认为采取扩大泵的腔体和进气口径是克服玻璃材料强度差,获得较大抽速的两种好办法。并介绍了两种新型超高真空凸腔玻璃油扩散泵的设计和特性,泵的极限真空是1x10～-15乇,抽速分别是550升/秒, 850升/秒。 一、概述 油扩散泵增加抽速,除在结构上改进外,最有效的途径是扩大泵径。扩大泵径目的是为了使各级喷咀得到大的过流面积和大的进气口径,大幅度地增加油扩散泵的抽速。影响油扩散泵高真空抽速的主要部分是顶喷咀的过流面积,对顶喷咀来说,为了有利于气体分子的扩散,要求工作的蒸汽流是高速…     

玻璃油扩散泵的应用

扩散泵是一种利用高速定向蒸汽流喷射抽气原理制成的真空获得设备。按泵的构成材料来说可分为金属扩散泵和玻璃扩散泵两类,按使用的工作液来说又可分为油扩散泵和汞扩散泵。由于玻璃油扩散泵具有使用简便、造价低廉、制作简单、极限真空度高、返油率低、同时又无毒害等优点,使得它在工业生产和科学研究各部门获得了广泛的应用。但是由于玻璃油系存在着机械强度差,泵的抽速受到玻璃管道的限制等缺点,使得玻璃油泵只能够适宜于作为小容器的真空获得工具。在电真空器件、激光管、特种光源等的工业生产中,在各种科研的小容器超高真空实验装置中,…     

1200型立式涡轮分子泵试制小结

一、概 述 分子泵是一种用机械手段获得超高真空的新型设备。在从10-8～10-10托较宽广的工作范围内具有恒定的抽速,并能抽除包括惰性气体在内的绝大部分气体。(粉尘较重的气体、易燃易爆的气体除外)。由于分子泵不需要工作液,又有上万转的高转速,那些分子量较大的气体,特别是油蒸汽分子,就没有返向高真空室的可能,从而获得“清洁”真空。正是这些独特的优点,使分子系在原子能工业、高能物理、受拉热核反应、宇宙模拟、电子管、半导体器件生产等现代国防和科研部门正在发挥它越来越重要的作用。二、主要技术数据 (一)主机1.极限真空度、2.抽…     

涡轮分子泵轴承的油脂润滑

一、引言 近年来,采用涡轮分子泵获得“清洁”超高真空的场合日益增多,因而有关涡轮分子泵“清洁”程度或返油水平的研究和讨论成了重要的论题[1、2、3]。 大多数的测试表明:在操作无误的情况下,涡轮分子泵可将油蒸汽的返流率降低到传统测量方法的可检水平以下。但是,只要分子泵内有油面存在,就构成一种炭氢蒸发源,操作偶有失误,泵油就有可能以气相或表面迁移等方式向泵的进口侧返流污染被抽容器。因此,进一步降低涡轮分子泵运油水平的最好措施;是彻底取消油润滑的轴承,以空气动压轴承或磁悬浮轴承代替。采用这两种支承的分子泵虽已有商品问…     

涡轮分子泵的技术与应用

涡轮分子泵最初仅用来获得超高真空。目前这种泵已经广泛地应用在许多技术领域中,诸如半导体生产、电子显微镜、薄膜与核聚变技术等。符合现代标准的涡轮分子泵应即能满足上述技术的要求,同时又不必耗费更多的资金。先进的分子泵对所有气体的抽速几乎是相同的。本文介绍了借助某些简单的计算公式计算法兰直径、材料质量以及叶片形状等因素对抽速与工作频率产生的影响。文章讨论了不同的驱动电机和轴承所具有的优点和弊端。本文还介绍了为满足抽出腐蚀性气体、核聚变以及空间技术的要求对泵结构进行了专门的改进。 1.导言 自从1956年发明涡轮…     

涡轮分子泵的运用特性

涡轮分子泵是一种纯机械的压缩型排气泵,它具有启动快,可获得洁净的超高真空的特点,目前正日益受到人们的重视。在文献(1)中笔者根据涡轮分子泵的作用原理,推导了泵的两个主要参数,即泵的抽速和压缩比的表示式,并讨论了它们与实验结果比较的情况。泵抽速的表示式为 S=SBDE/(SB+DE) S～GU(l)此处SB──第一级轮叶处的抽速; DE─—进口法兰管道、防裂纲等呈现的流导; G──决定于轮叶几何形状和尺寸的常数; U──泵的转速。 泵压缩比为 K= KI、K2……K. K1～exP(gu)(2)此处K1、K2……Kn表示泵内第1、2……n级轮叶的压缩比; g—决…     

新型分子增压泵的性能测试

本文详细介绍了新型分子增压泵的测试方法,对分子增压泵的极限真空、返油率、抽速及工作频率等性能进行了测试分析.测试结果表明,该泵可以在过渡流段替代罗茨泵来获得清洁真空系统.在兰州重离子加速器TR2终端真空差分系统前两级选用了新型分子增压泵,并根据测试结果确定其工作频率.最后给出了在TR2终端真空差分系统使用分子增压泵后的实验结果,表明该泵能够满足清洁、大流量差分真空系统的使用要求.     

超高真空大抽速复合分子泵的设计

本文介绍了一种超高真空大抽速复合分子泵的研制,该型分子泵转子采用了涡轮叶片与螺旋槽式牵引级的复合结构,由整体加工而成。文中重点介绍了复合转子的设计及优化,并对定片隔环一体型结构与复合底盘结构的设计以及改进进行简要介绍。该型复合分子泵的抽速比同口径涡轮分子泵高10%左右,同时具有更高的压缩比与抗前级压力,可以在100Pa的真空压力下启动,排气端不需要匹配较大的前级泵就可满足抽气要求。该型分子泵动平衡性较好,结构简单,集成性较高,整机的制造成本相对涡轮分子泵更低。     

多重拖动分子泵的原理,性能和应用

介绍一种新颖拖动分子泵的工作原理、性能及其应用。该泵结构简单,抽气流量和入口压强比涡轮分子泵高１００倍,抽速拉近涡轮分子泵,粘滞损耗比罗茨泵低得多。最后还讨论了新泵的发展趋势。     

改进的涡轮分子泵

本文介绍了一种抽速达1600升/秒的最新式涡轮分子泵的结构和性能。为了达到所要求的抽速,叶片的几何形状、叶轮的排列方法,以及压缩比的选择,都是根据不含有经验成分的理论,从大量模型泵中计算出来的。这种泵的机械尺寸与十年前相同,而抽速却超过了10倍。新型泵还安装了一种对水蒸汽抽速为1600升/秒的多层液氮致冷板。 1958年N.Becker描述了第一台商品化的轴流涡轮分子真空泵(普发伊费尔公司 TVP500型)。Becker认为,涡轮分子泵的工作原理来源于盖德的分子牵引抽气的理论,所不同之处在于它在工作时在互相牵引面之间采用较大的间隙,而且这…     

涡轮分子系的结构、工作及理论

涡轮分子泵是一种机械的超高真空泵。本文阐明了其结构,并与盖德分子泵作了比较。考虑了由返扩散和漏气所造成的损失之后,把盖德分子泵的公式作了修改,然后用于涡轮分子泵方面。用此法能算出泵转速对于各种气体的压强比。然后把计算值和实验值作了比较。压强比的对数与分子量的平方根成正比。对于质量数 120的压强比为10～16。对于譬如像比较重的油蒸汽分子来说,压强比的值就非常高,甚至用最新的仪表也测不出来。另外还指出,压强比取决于进气的抽速。还指出了由此曲线来计算分子泵(连接已知抽速的前级泵)抽速的程序。如果前级泵尺寸合适,那…