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,…     

涡轮分子泵压缩级叶轮对抽速的影响

本文论述了涡轮分子泵压缩级叶轮对分子泵抽速的影响,并导出了它们之间的解析关系式。然后,论证了泵的抽速与被抽气体分子量关系中的驼峰,以及抽速随转速升高而“S”型增加等现象均是由于分子泵中采用了两种或者两种以上抽速不相等的叶轮造成的。最后,还给出了确定分子泵吸气级叶轮级数的方法。     

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。     

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…     

一种获得无油高真空和超高真空的新式高效涡轮分子泵

对涡轮分子泵的性能作了简单的总结之后就开始考虑到设计一种新式的高效涡轮分子泵。通过提高转子的转速或者改进转子叶轮的几何形状，就能提高抽速。压缩比和抽速之间的关系是设计新式涡轮分子泵的决定性因素。对氢气的压缩比在低于３００时就会造成对轻气体（Ｈ２，Ｈｅ）的抽速的显著下降。 由所能达到的最大有效抽速和维修问题来决定是卧式转子还是立式转子。本文指出，目前先进的高效涡轮分子泵应该是卧式双转子、不透光性的叶轮结构、合适的最佳泵体和由电子传动。     

涡轮分子泵的统计理论

现有涡轮分子泵理论有一定的局限性和片面性。本文从统计物理出发,分析了涡轮分子泵的工作原理,证明了涡轮分子泵的抽气作用并不是 Gaede 分子拖动原理的一种类推,而是由于叶片与被抽气体之间的高速相对运动使入射分子与上下叶片表面的碰撞几率以及从叶轮一侧直接飞入另一侧的几率不相等。对于这种泵来说,分子拖动理论实际上只是在叶片速度不很高时的一种近似数学描述。当叶片速度接近被抽气体分子的热运动速度时,泵的抽速和压缩比将趋向饱和,即进一步增加叶片速度时,泵的抽速和压缩比均不可能有显著增加。最后还用统计理论讨论了有限长叶片的何氏系数和压缩比,其结果与实验符合得很好。     

F──600型立式涡轮分子泵研制总结

涡轮分子泵是一种机械超高真空泵,能够获得清洁无油的超高真空。本文对涡轮分子泵的用途、工作原理、结构选择、设计计算等作一简单介绍,并在研制调试过程中所遇到的问题作一些讨论,最后介绍泵的性能及与国内外同类型产品的比较。 一、用途 涡轮分子泵由于它是靠机械作用抽气,所以能够获得清洁无油的高真空或超高真空。它具有对各种气体的抽速变化很小、抽速恒定、启动快、使用维护简单、抗辐射性好等一系列优点。广泛应用于原子能、高能加速器、受控热核反应、宇宙模拟、电子管、半导体器件制造,真空熔炼和科学研究等方面。 二、工作原理 …     

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。     

涡轮分子泵发展及使用趋势

评述近二十年来涡轮分子泵的发展,并讨论实际的工艺状况,抽速从110升/秒到9000升/秒左右的不同结构的涡轮分子泵已在市场上出售。 阐明了最重要的结构参数(转子几何形状,叶片形状及转速),对涡轮分子泵基本工作特性(抽速和压缩比)的影响。 对单向气流(“立式”)和双向气流(“卧式”)涡轮分子泵,从生产成本、振动情况、可靠性及售出后的服务等方面,作了比较和讨论。 除以传统的油润滑滚珠轴承为基础的分子泵外,近几年在市场上还出现几种使用所谓“干式”轴承的涡轮分子泵。这些具有气体或电磁转子轴承的涡轮分子泵,由于轴承的结构复杂,其价格…     

涡轮分子泵三十年

简要回顾了涡轮分子泵的发展史;叙述了它的工作原理。介绍了测定泵的抽速的简易方法。在介绍发展史的同时还说明了它的新应用。涡轮分子泵与差级抽气相结合,使预抽技术有了更高的使用价值,并使小型干式前级泵有了更多的应用。简要预测了涡轮分子泵的发展趋势。     

涡轮分子泵与钛升华泵的组合真空系统

涡轮分子泵，钛升华泵各自对不同种类的气体有不同的排气性能。利用它们的特性来互相弥补彼此间的缺欠而获得低的极限压强和大的抽速。本文叙述了这种装置的设计方法和试验情况。从设计出发点至达到的预想效果都进行了较系统的介绍。该装置得到了满意的效果，获得１０－１１托的极限压强，对氮气或空气的抽速为３０００开／秒左右，而对于氢气的抽速为１万升／秒。并对涡轮分子泵和钛升华泵联用的系统获得超高真空的方法进行了讨论。     

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…     

油蒸汽流泵的抽速表达式

通常将油扩散泵和扩散喷射泵(油增压泵),统称为油蒸汽流泵。其工作原理与涡轮分子泵相似。在涡轮分子泵中。由高速旋转的叶片带走气体分子,以完成抽气过程。而在油蒸汽流泵中,抽气过程是由各级喷嘴吹出的高速蒸汽射流,把被抽气体(空气)分子携带到前级压力端。实践证明,无论是涡轮分子泵、油扩散泵或扩散喷射泵,在其相应压力范围内,都具有平滑的抽速特性曲线。 多年来各国学者已对油蒸汽流泵的抽气过程,进行过深刻的分析和讨论。最近德国学者M.Wutz更从气体动力学的角度来探讨油扩散泵的机理,提出了泵的何氏系数的计算表达式。国内许多专家…     

抽速350升/秒的立式涡轮分子泵

描述了一种涡轮分子泵的结构和性能,这种泵按照现代工艺要求已达到了最佳性能,立 式单向流和直接驱动的高速旋转轴的特点为我们提供了不少方便。结构紧凑、转动平稳、 高抽速和高压缩比,乃是涡轮分子泵的最重要特性。该泵的物理性能达到了最佳化并做了一 些试验。作为最佳性能参数如叶轮,叶片角度以及级数等都是通过计算机计算得到的。根据 一系列泵试验所得到的性能数据,对抽速、压缩比、启动时间、功率消耗等问题作了阐明和 讨论。初步研究一下涡轮分子泵的新结构,再查阅一下Gaede,Siegbahn,Becker,Shapiro及Kruger所发表的有关文献,便…     

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。     

电离式锆铝吸气剂泵对甲烷的吸气作用──介绍一种清除有机气体的方法

本文介绍了电离式锆铝吸气剂泵对甲烷的吸气作用，用实验方法测得了泵对甲烷的抽速，测量了热钨灯丝的温度和电离电子流对抽速的的影响。并用四极分压强计对抽除甲烷后的残余气体进行了质谱分析。最后对该泵清除甲烷等有机气体分子的机理进行了一定的探讨。     

基于虚拟仪器的分子泵抽速自动测试软件设计

针对当前分子泵抽速测试装置自动化程度低,压强实验点难以调节等问题,设计出一套分子泵抽速自动测试软件,以LabVIEW为软件开发平台,采用RS485通信实现对真空计、气体质量流量控制计、温度控制仪的数据采集和设备控制;采用PID控制方法调节气体质量流量控制计的通气量,实现对压强实验点的稳定控制;采用继电型PID参数自整定技术提高算法对系统的适应性、该软件提高了分子泵抽速测量工作中数据采集和压强调节的自动化程度,减少了人员操作对测量过程的影响,使测试过程更加科学规范,对分子泵抽速测试技术研究和应用具有一定参考价值。     

F—3500型涡轮分子泵设计计算及性能测试

七十年代以来，国内各真空应用领域和科研部门对涡轮分子泵的发展高度重视。许多学者和专家对涡轮分子泵都做了大量的工作。从理论研究到设计制造都积累了许多宝贵经验，目前已趋于完善阶段。中、小型涡轮分子泵的产量逐年增加，泵的主要性能指标接近国外水平，为补全涡轮分子泵的系列，增加大规格产品，进一步满足各使用部门的急需，１９８２年，由原第一机械工业部军工局下达给我所Ｆ－３５００型涡轮分子泵的研制任务。经过三年多的努力，我所自行设计、制造和调试成功。于１９８６年９月通过部级鉴定。鉴定结论指出：Ｆ－３５００型涡轮分子泵的极限压强、压缩比和抽速三项主要性能指标都达到了原设计技术要求，几项参考指标也不低于同类型产品水平。     

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…     

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…