Свойства вакуума |
Особенности вакуумных систем |
контрольно-измерительная аппаратура |
Течеискатели |
Вакуумные материалы |
Уплотнители и и смазки |
Вакуумные вентили и переходники |
Запорные устройства |
Способы соединения вакуумных систем |
Общие принципы |
Подбор вакуумных насосов |
Масляные средства откачки |
Вакуумометрические приборы |
Вакуумные установки |
Сорбционные средства откачки |
Физические явления в вакууме |
Примеры применения высоковакуумных насосов |
Выбор оборудования - Общие принципы подбора вакуумного оборудования |
Исходя из вышеизложенного можно сделать следующие выводы о применимости того или иного высоковакуумного откачного устройства для конкретного технологического процесса В сверхвысоковакуумных системах с малыми количествами газа магниторарядныи насос практически не имеет конкурентов Этот насос, хотя и более дорогой по сравнению с диффузионным, не нуждается в ловушках паров масла и обладает преимуществом скорости откачки Эти вакуумные насосы применяется также ваккумных системах, редко сообщающихся с атмосферой в ускорителях заряженых частиц. Поскольку вакуум, полученный c помощью магниторазрядного насоса, полностью свободен от присутствия органических веществ, лучше всего создавать предварительное разрежение для него с помощью сорбционного насоса. Недостатком ого использования является высокое содержание водорода в остаточном газа, что может быть неприемлемо в некоторых случаях, а также низкая скорость откачки инертных газов. Получение сверхвысокого вакуума в больших вакуумных системах, таких как имитаторы условий космического пространства, ввиду сложности их прогрева является сложной проблемой. Эту проблему позволяет решить криогенные насосы, в особенности если они встроены непосредственно в камеру. Однако эти насосы для эффективной работы нуждаются ь предварительном разрежении ниже 0,1 Па, достижение которого часто требует более сложных откачивающих систем по сравнению с обычными вращательными насосами Также весьма эффективно использование в этом случае испарительных геттерных насосов, которые, к сожалению, не способны откачивать инертные газы. Современные крионасосы с автономными криогенераторами компактны и обеспечивают высокую скорость откачки любых газов и чистоту получаемого вакуума. Они могут использоваться совместно с сорбционными, магниторазрядными или двухступенчатыми вращательными насосами, снабженными ловушками. Поскольку время работы последнего насоса для получения требуемого предварительного разрежения невелико, вероятность попадания в откачиваемую систему следов углеводородов мала. В случае откачки большого количества газа наиболее экономично использовать диффузионный насос в паре с механическим насосом с масляным уплотнением при условии эффективной защиты от паров масла. Альтернатива - турбомолекулярный насос с вращательным насосом. В установках,где часто изменяются такие условия процесса откачки, как область давлений, величины газовых потоков и природа остаточных газов (напылительные вакуумные установки), неприемлемы испарительно-ионные насосы. В таких установках целесообразно использовать криогенные или диффузионные насосы, если нет строгих требований по присутствию паров углеводородов. Для быстрой откачки с давлений выше 3.10-2 Па,при работе с частым напуском атмосферы и при длительной откачке газовых сред со значительным содержанием углеводородов, водорода, химически активных газов рекомендуется применять испарительные геттерно-ионные насосы. В случав длительной откачки без напуска атмосферы при давлениях ниже 10-4 Па следует использовать магниторазрядные насосы;они же более эффективны при откачке метана в диапазоне давлений 10-4*10-8Па В технологических процессах, где вакуумное оборудование должно выдерживать радиоактивное облучение, для откачки радиоактивны, газов используются магниторазрядные насосы, которые после завершения работы могут быть захоронены. В процессах травления, распыления и осаждения участвуют большие потоки газов, некоторые из которых могут быть токсичными и взрывоопасными. Здесь все шире применяются крионасосы и ТМН. Но недостаток крионасосов в том, что опасные газы испаряются при регенерации. В последние годы используются комбинации различных откачных средств с целы увеличения скорости откачки, расширения диапазона рабочих давлений к снижения времени, несоходимого для получения сверхвысокого вакуума. Быстрота действия геттерно-ионных испарительных насосов значительно возрастает, если параллельно к ним подсоединяется небольшой магниторазрядный вакуумный насос. Интерес также представляет комбинация магкиторазрядного насоса с криогенным насосом, охлаждаемым жидким азотом. Фирма "Variari" (США) в напылителъной саерхвысоковакууыной установке использует комбинацию магниторазрядного, испарительного титанового и крионасоса, что позволяет после пятичасового прогрева и 50 ч непрерывной откачки получить в рабочем объеме вакуумной, установки 10-8 Па. Фирма "Balzers" (Лихтенштейн) для откачки сверхвысоковакуумных напылительных установок использует комбинацию паромаолякого вакуумного насоса с крионасосом, на охлаждаемую жидким азотом поверхность которого непрерывно напыляется титановая пленка. Это позволяет после предварительного прогрева установки и нескольких часов непрерывкой откачки получить в ее рабочем объеме предельный вакуум 10-8 Па. В заключение еще раз отметим, что идеального насоса, способного осуществлять откачку от атмосферного давления до 1С Па, пока не существует. Тем не менее, современные вакуумные насосы, выпускаемые промышленностью в состава с соответствующей вакуумной арматурой, позволят получить сверхвысокий вакуум в установках, в которых натекание газа, выделение его с поверхности в результате десорбции и других процессов невелико. |
= | |