高真空泵浦简介课件

高真空泵浦简介24thMarch.201011.高真空定义以及高真空泵浦分类2.TurboPump的介紹以及使用上的注意事項3.DP的介紹以及使用上的注意事項4.低温泵浦介紹以及使用上的注意事項項目2高真空泵浦分类1.高真空定义压力在1×10-3到1×15-6毫米汞柱范围内的真空

2.高真空分类1、分子泵2、扩散泵3、低温泵3TMP的構造及特長・回転体はタービン翼とネジ部からなる複合型。・取付け方向は全方位自由な、５軸制御形磁気軸受を採用。ROTOR為一體成型<1>轉子：<2>葉片間距與寬度比<3>葉片與轉動盤面之角度<4>壓縮級的數目5例：Ar平均速度：390m/s(15℃)ROTORの周速度250～

400m/s.STATOR翼ROTOR翼PUMP的排氣原理(1)依據ROTOR的旋轉運動,給予氣體分子朝特定方向(排氣口端)運動的能量PUMP的排氣原理(2)粘滯流及分子流λ：平均自由徑粘滯流：藉由氣體分子間反覆地相互碰撞推擠而移動｡分子流：藉由氣體分子反覆地向管壁衝撞及反射而移動之｡ターボ分子ポンプは､分子流れのこの特性を利用して排気します｡7感應型SENSOR(2)旋轉體的位置若有變動,線圈會感應而隨之變動.此變動是指電能轉換成動能.9磁浮控制單元(3)電磁石変位SENSORROTOR(SHAFT)根據SENSOR檢測出旋轉體位置的訊號,透過磁石,對SHAFT的另一端做吸引的動作,使磁浮對象浮到中心位置.10五軸控制,全方位安裝11停電時的動作發生停電時,由rotor的回轉的動能持續發電,繼續磁浮控制.平常運轉時的電流停電時的電流PUMP13停電時動作的時間変化磁捊控制持續同時做減速動作,直到一定的回轉數時,發電能力即完全消失,而touchdown於bearing之上,之後再藉由T/DBearing的回轉抵抗緩緩的減速直到完全停止｡停電時動作通常停止時動作14使用上的注意事項152.請在規定的容許壓力下使用.MFCprocessgasventinggas(inertgas)lessthan1500SCCMpurgegas(inertgas)20～30SCCMprocesschamberthrottlevalvemainvalveforevalvebypathvalveventinggas(inertgas)lessthan1500SCCMDrypumpTMP吸気口圧力:67Pa*–2003LM200Pa*–403LM

排気口圧力:270Pa*-2003LM400Pa*-403LM173.其他的使用注意事項如有以下的狀況發生時會導致pump故障,故請避免之.a)避免抽含有Ga(镓)Gas的氣體｡（如有此需求,請與SMZ連絡）b)避免抽固態異物c)避免堆積多量之反應生成物d)避免給予強大的外部振動(許容最大値:0.1G/50Hz)e)避免於強大的磁場中運轉(許容最大値:半径方向3mT軸方向15mT)f)避免放射線干擾(許容最大値:5000rads)g)避免Plasma侵入h)避免使用非規定範圍的電壓,Purge流量,壓力,冷却水量等.i)避免反覆地大氣突入18Troubleshooting(1)-Action請先確認controller面板上的alarmNo.↓參照使用說明書確認{可能的原因}及{處理方法}↓依據處理方法將trouble原因去除19岛津分子泵使用注意事项当遇到意外断电时，分子泵会发生报警（POWERFAILURE），此时分子泵会自发电以维持内部旋转体保持悬浮状态，同时减速运行（BRAKE），在减速到一定转速时，自发电停止，旋转体掉落（TOUGHDOWN），由保护轴承支撑继续旋转减速直至完全停止。在分子泵旋转体掉到保护轴承上时，分子泵会发出比较大的声音，这种情况是正常的。遇到意外断电时，请设法尽快恢复供电，如能在5分钟之内恢复供电，则不会发生TOUGHDOWN，旋转体会恢复悬浮状态，重新启动也可以进行。当发生人为误操作导致断电时，请及时恢复供电，需要分子泵继续运转时，请按RESET按钮（按第一下，报警蜂鸣器消音，按第二下，报警复位，报警指示灯熄灭），之后给出启动（START）指令。分子泵正常运转时，请尽量避免在泵体及控制器附近进行会产生比较大的震动、噪音和磁场的作业，例如冲击钻作业等每日检点分子泵及控制器的运行状况，如听分子泵声音，查看控制器LCD的显示信息或监视软件上的运转参数，检查真空度和冷却水状况。21Softwareoperationfunction22Troubleshooting-Alarmcheck23diffusionpump的介紹25DP的结构及特性利用低压、高速和定向流动的油蒸气射流抽气的真空泵。26这种泵的极限真空为10-4～10-5帕，工作压力范围为10-1～10-4帕,抽速范围为几十至十几万升／秒（1升＝10-3米3）。当油扩散泵用前级泵预抽到低于1帕真空时,油锅可开始加热。沸腾时喷嘴喷出高速的蒸气流，热运动的气体分子扩散到蒸气流中，与定向运动的油蒸气分子碰撞。气体分子因此而获得动量，产生和油蒸气分子运动方向相同的定向流动。DP的原理2729擴散幫浦早期最擔心的是真空油的回流污染腔體，雖然使用低蒸氣壓的真空油，但是油氣在高溫運作時，難免還是會有油氣回流的現象（見圖4.24）。為了避免該現象,現代的擴散幫浦都附帶一些組件，圖4.25便是該組件的外貌，該組件一般稱之為baffer，該baffer置於擴散幫浦的上端，藉此將油氣擋下，除此之外加一個coldtrap也是一個非常重要的附件，每次使用擴散幫浦之前便將coldtrap加滿液態氮，如此一來當油氣吸附到coldtrap的內部時，便馬上冷卻下來，如此油分子根本無法到達腔體內部。圖4.26便是一般常見的coldtrap的外貌以及與gatevalve的組合。DP注意事项3031cryopump的介紹32cryopump的结构及特性利用低温表面冷凝气体的真空泵，又称冷凝泵。低温泵是获得清洁真空的极限压力最低、抽气速率最大的真空泵

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驱动He气通过压缩机的压缩后,以高压形态供给冷冻机,将蓄冷器和气缸的室温侧连在一起,借助切换阀接在He气压缩机的高压与低压侧。此外,再将蓄冷器和气缸切换到低温侧,气缸内有一个活塞连杆,借助曲柄连杆机构上下移动。为使G-M循环冷冻机更小型化紧凑化,在活塞杆内采用了蓄冷器构造用活塞密封被隔气缸内的压缩气体,通过活塞的上下移动,使里面的被隔气体膨胀,就可使其吸收外部的热量。如果,从外部传入的热量较少或者根本没有,处于断热状态,气体本身就会降温。这种吸收外部热量下降自身温度的过程,从能量守恒的角度来分析,正好与活塞对外做的功相等。这就是制冷的基本原理。cryopump的原理34cryopump的制冷过程

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①活塞杆在低温侧状态时,高压侧的阀门打开。那么,膨胀室(气缸的低温侧)的容积和压力变化,是从A—B的移动(P—V曲线图)。

②高压侧的阀门仍处于开启状态,活塞杆向室温侧移动。由室温侧通过蓄冷器的He气被变为低温气体,向膨胀室移动(B—C的移动)。

③低压侧的阀门打开,高压侧阀门关闭。膨胀室内的He气在移动过程中,一边膨胀一边通过蓄冷器。此时,就产生了冷冻(C—D的移动)。

④残留的低压He气,在活塞杆的作用下返回到压缩机的低压侧(D—A的移动)。

冷凝泵的整个工作过程为:膨胀、吸热、制冷。压缩机的整个工作过程为:压缩、放热、冷却。cryopump的制冷过程

361.1再生时间

①根据运转周期,定期进行再生。

②制冷能力降低时(温度达不到20K以下;真空度差),进行再生。1.2再生种类

①通常再生:3～8h。

②急速再生:当泵内含有毒性、腐蚀性、可燃性气体以及大量的O2、水时,泵停止后,进行短时间再生。1.3急速再生的实施

①关闭高阀,将加热N2或室温N2气由PurgeGas口导入泵腔,被稀释的毒性气体就会通过排气阀放出。这时,冷板的温度若达不到77K以上,泵室的压力就上不去,气体也就无法释放出来,而又会被凝缩在冷头上。

用N2进行冲洗时,最好采用专用的放气管道来排出N2气。不得已要从安全阀释放时,由于易产生真空泄露,所以,有必要对安全阀进行清洗。

②用加热毯进行加热。但要注意加热时,温度不能超过70℃。否则,会损坏冷凝泵。cryopump的再生

37①冷冻机运行是否平稳。

②马达旋转是否为顺时针方向。

③温度、真空度是否正常。

④泵体外侧是否有冷凝水存在,否则,需进行再生。

⑤H2蒸汽压温度计在室温状态(即暴露在大气中)的值是否在4.7～5.7K间。否则,温度计可能有问题。cryopump的点检

384.1真空不良可能产生的原因。

①真空安全阀泄露。

②冷板安装不正确、劣化、再生不良。

③前级泵抽气时间过长,使油返回到真空室后又被吸附到冷板上。

④制冷温度达不到20K以下:a1冷冻机制冷能力劣化;b1压缩机压缩能力降低(很少发生);c1He气压力过低;d1He气充填压力过高。

⑤若仍然不行,则可能是冷冻机的相位角有偏差。这时,需按照以下步骤重新进行调整(参照图4):a1首先,使活塞连杆处于顶部死区Ê的位置(偏心轮最高点);b1然后,把偏心轮逆时针方向旋转30°(É的位置),使低压阀闭合,高压阀处于闭合/开启临界状态。此时,臂式阀杆处于悬空状态,即,没有接触阀芯。用手伸进视镜窗孔中转动二个大轴承,应感到很轻;c1若仍然感到很重,则可拧掉二侧的堵头,通过调整臂式阀杆的调整螺钉来加以修正。使低压阀闭合,高压阀处于闭合ö开启临界状态(靠近高压管的一侧为高压阀。即,第二个臂杆)。cryopump的故障查找

39①马达没有运转(温度仍为室温)。a1由压缩机来的电源无电;b1机械性能不良(曲轴歪曲或折短、轴承损坏),尤其是老型号的泵;c1杂质进入马达内,卡住马达;d1水分进入膨胀室,使活塞杆膨胀卡住;e1外加加热器急速再生温度超过70℃,使活塞杆膨胀卡住(当然,温度恢复正常后,故障也会随之消失)。

②马达运转异常。a1由压缩机来的电源电压不稳;b1水进入泵内(几分钟就会出现声音异常);处理:分解冷凝泵;c1空气进入泵内(温度达到20K时才会出现声音异常);处理:用He气置换。注:置换前,应先切断电源,再断开高压管(对一台压缩机带多台冷凝泵而言)。在冷凝泵恢复常温过程中,要注意压力变化,若压力超过250Pa,就要降压,使它一直保持在250Pa,但不能太低。d1机械性能不良(冷冻机寿命已到)。