真空泵知识大全

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，它是利用螺杆原理來工作的，它，它是利用螺杆原理來工作的，它 主要的特点是可以从大气压下直接开始抽气主要的特点是可以从大气压下直接开始抽气, ,所以可以单独使用。所以可以单独使用。 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仅使用仅使用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點：氣體從中間進入的優點：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.減少了進口与出口壓差對軸的影響，減小徑向扭矩減少了進口与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（電源使馬達帶動螺杆式轉子轉動有電源（電源使馬達帶動螺杆式轉子轉動) )。q N2 purge( (稀釋防止稀釋防止particle沉積在間隙内），而沉積在間隙内），而 且且N2形成气帘防止形成气帘防止 rotor润滑油进入，产生污染。润滑油进入，产生污染。q N2可以调整可以调整Ballast来选择性调整来选择性调整N2流量。流量。q Cooling water( (防止溫度過高使防止溫度過高使pump無法運轉無法運轉) )。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的品質對的品質對pump有很大影響，油品好，有很大影響，油品好， pump抽气能力強，使用時間長抽气能力強，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 压缩压缩3 过压过压4 排气排气 CRYO Pumpv The Working Principl

5、e q CRYO Pump為高真空為高真空pump，應該和低真空，應該和低真空pump配合使用，配合使用， 工作前真空度應該達到工作前真空度應該達到10-2mbar ，否則無法工作否則無法工作。q 當吸附氣體飽和后當吸附氣體飽和后，要做要做regeneration ，即將高溫，即將高溫N2N2通入使凝結通入使凝結 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（成液態狀）。入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態狀）。q CRYO pump 需要接一个需要接一个compressor通压缩的通压缩的He。v Principle Diagramv The

6、 Function Descriptionq Compressor 将将hehe气压缩至约气压缩至约230psi ，并将因气体压缩而产生的高温由并将因气体压缩而产生的高温由 cooling water 冷却冷却，冷却后的高压冷却后的高压hehe由管路送至由管路送至PUMP ，在在cylinder中膨胀中膨胀，气体膨胀时会降温气体膨胀时会降温，因此丛周围吸收大量热量因此丛周围吸收大量热量，使使80 Karray及及15 K分别降温至分别降温至80 K及及15 K （-193 C,-258 C）。膨胀后的膨胀后的hehe压力约压力约80psi ，再经管路回至再经管路回至compressor中中。q

7、 当气体分子撞击此低温的当气体分子撞击此低温的array时时，会凝结于会凝结于array上上，而达到减少空而达到减少空间中气体分子数量间中气体分子数量。事实上气体分子并未离开事实上气体分子并未离开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、碳氢化合物等易凝结的气体碳氢化合物等易凝结的气体， 15 Karray则则用以吸附用以吸附N2N2、O2O2、ArAr、COCO2 2、COCO等气体等气体。至于需要更低温度才凝结的至于需要更低温度才凝结的气体气体，如如H2H2、HeHe、NeNe等则使用活性碳（等则使用活性碳（active

8、charcoal）吸附）吸附。q 当当array吸附太多气体后其效率会明显降低，此时须做吸附太多气体后其效率会明显降低，此时须做REGEN。vRegeneration Procedure PurgeqVacuum controller: AUTO 切切 MANUALqTurn off ion gaugeqTurn off powerq 通入热的通入热的N2 After 4 hours to roughing RoughingqClose N2 valveqOpen valve (if blow 50mtorr) Chilling Down 通入通入HeHe进行进行chilling ， unti

9、l T=10 5k ( (利用冷冻原理，用利用冷冻原理，用compressor进行进行chilling ，循环使用循环使用) )vRegeneration ProcedureTurbo PumpvThe Working Principleq 由多級葉片組成由多級葉片組成，高速馬達驅動着高速馬達驅動着Rotor，当气体分子因为扩散进当气体分子因为扩散进 入入pump，将会受到将会受到rotor撞击而向后极加速前进撞击而向后极加速前进。q The characteristic of the Turbo pump 间隙很小间隙很小，很容易堵塞很容易堵塞 间隙不一样长间隙不一样长，从上注下从上注下，

10、间隙逐渐变小间隙逐渐变小 rotorvPrinciple Diagramv The Turbo Pump ProtectionThe damage factorsq 外物外物：高速旋转的高速旋转的rotor若有外物掉入若有外物掉入，会严重毁坏会严重毁坏 rotor ，因此在入口处均有一金属网防止异物因此在入口处均有一金属网防止异物。q 突然突然vent：运转时突然有大量的气体进入运转时突然有大量的气体进入，会撞击轴承会撞击轴承 会造成会造成Turbo Pump的寿命缩短的寿命缩短，一般一般Turbo Pump ，可承可承 受受3030至至50 50 次此情况次此情况。同时同时， Turbo P

11、ump还有还有UPS蓄电蓄电 池保护池保护。q Turbo Pump不能即停不能即停，会影响会影响rotor和叶片和叶片，影响影响Pump寿命寿命。v The Working Principle q真空油被加热之后，获得极高的热能真空油被加热之后，获得极高的热能q分子由喷嘴处向下喷射，且与周围气体分子碰分子由喷嘴处向下喷射，且与周围气体分子碰 撞撞，由动量转移由动量转移q通过外接低真空通过外接低真空pump将聚集在出口处的气体将聚集在出口处的气体 分子带走分子带走q由此导致入口处与出口处因气体分子数浓度不由此导致入口处与出口处因气体分子数浓度不 同而产生扩散现象同而产生扩散现象Diffusio

12、n Pumpv Principle Diagramq Cold Head能防止油蒸气回流至能防止油蒸气回流至Chamberq Fore line管路中的管路中的Buffer防止油蒸气被防止油蒸气被Pump抽走抽走q 油挡板和冷凝井使用都是为了进一步防止油蒸气油挡板和冷凝井使用都是为了进一步防止油蒸气 回流至真空系统回流至真空系统q 加加Pump油时，最好由前级口灌入，也可由进气油时，最好由前级口灌入，也可由进气 口添加，须避免最顶部之喷嘴罩杯被油沾湿，否则口添加，须避免最顶部之喷嘴罩杯被油沾湿，否则 易造成蒸气回流易造成蒸气回流v The Function Description The Comparison of PumpsClassifiesPump NamePrincipleRange机械机械PumpR