高真空泵浦簡介24thMarch.201011.高真空定義以及高真空泵浦分類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.低溫泵浦介紹以及使用上的注意事項項目2高真空泵浦分類1.高真空定義壓力在1×10-3到1×15-6毫米汞柱范圍內的真空

2.高真空分類1、分子泵2、擴散泵3、低溫泵3TMP的構造及特長?回転體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(鎵)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:半徑方向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,冷卻水量等.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島津分子泵使用注意事項當遇到意外斷電時，分子泵會發生報警（POWERFAILURE），此時分子泵會自發電以維持內部旋轉體保持懸浮狀態，同時減速運行（BRAKE），在減速到一定轉速時，自發電停止，旋轉體掉落（TOUGHDOWN），由保護軸承支撐繼續旋轉減速直至完全停止。在分子泵旋轉體掉到保護軸承上時，分子泵會發出比較大的聲音，這種情況是正常的。遇到意外斷電時，請設法盡快恢復供電，如能在5分鐘之內恢復供電，則不會發生TOUGHDOWN，旋轉體會恢復懸浮狀態，重新啟動也可以進行。當發生人為誤操作導致斷電時，請及時恢復供電，需要分子泵繼續運轉時，請按RESET按鈕（按第一下，報警蜂鳴器消音，按第二下，報警復位，報警指示燈熄滅），之后給出啟動（START）指令。分子泵正常運轉時，請盡量避免在泵體及控制器附近進行會產生比較大的震動、噪音和磁場的作業，例如沖擊鉆作業等每日檢點分子泵及控制器的運行狀況，如聽分子泵聲音，查看控制器LCD的顯示信息或監視軟件上的運轉參數，檢查真空度和冷卻水狀況。21Softwareoperationfunction22Troubleshooting-Alarmcheck23diffusionpump的介紹25DP的結構及特性利用低壓、高速和定向流動的油蒸氣射流抽氣的真空泵。26這種泵的極限真空為10-4～10-5帕，工作壓力范圍為10-1～10-4帕,抽速范圍為幾十至十幾萬升／秒（1升＝10-3米3）。當油擴散泵用前級泵預抽到低于1帕真空時,油鍋可開始加熱。沸騰時噴嘴噴出高速的蒸氣流，熱運動的氣體分子擴散到蒸氣流中，與定向運動的油蒸氣分子碰撞。氣體分子因此而獲得動量，產生和油蒸氣分子運動方向相同的定向流動。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注意事項3031cryopump的介紹32cryopump的結構及特性利用低溫表面冷凝氣體的真空泵，又稱冷凝泵。低溫泵是獲得清潔真空的極限壓力最低、抽氣速率最大的真空泵

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驅動He氣通過壓縮機的壓縮后,以高壓形態供給冷凍機,將蓄冷器和氣缸的室溫側連在一起,借助切換閥接在He氣壓縮機的高壓與低壓側。此外,再將蓄冷器和氣缸切換到低溫側,氣缸內有一個活塞連桿,借助曲柄連桿機構上下移動。為使G-M循環冷凍機更小型化緊湊化,在活塞桿內采用了蓄冷器構造用活塞密封被隔氣缸內的壓縮氣體,通過活塞的上下移動,使里面的被隔氣體膨脹,就可使其吸收外部的熱量。如果,從外部傳入的熱量較少或者根本沒有,處于斷熱狀態,氣體本身就會降溫。這種吸收外部熱量下降自身溫度的過程,從能量守恒的角度來分析,正好與活塞對外做的功相等。這就是制冷的基本原理。cryopump的原理34cryopump的制冷過程

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①活塞桿在低溫側狀態時,高壓側的閥門打開。那么,膨脹室(氣缸的低溫側)的容積和壓力變化,是從A—B的移動(P—V曲線圖)。

②高壓側的閥門仍處于開啟狀態,活塞桿向室溫側移動。由室溫側通過蓄冷器的He氣被變為低溫氣體,向膨脹室移動(B—C的移動)。

③低壓側的閥門打開,高壓側閥門關閉。膨脹室內的He氣在移動過程中,一邊膨脹一邊通過蓄冷器。此時,就產生了冷凍(C—D的移動)。

④殘留的低壓He氣,在活塞桿的作用下返回到壓縮機的低壓側(D—A的移動)。

冷凝泵的整個工作過程為:膨脹、吸熱、制冷。壓縮機的整個工作過程為:壓縮、放熱、冷卻。cryopump的制冷過程

361.1再生時間

①根據運轉周期,定期進行再生。

②制冷能力降低時(溫度達不到20K以下;真空度差),進行再生。1.2再生種類

①通常再生:3～8h。

②急速再生:當泵內含有毒性、腐蝕性、可燃性氣體以及大量的O2、水時,泵停止后,進行短時間再生。1.3急速再生的實施

①關閉高閥,將加熱N2或室溫N2氣由PurgeGas口導入泵腔,被稀釋的毒性氣體就會通過排氣閥放出。這時,冷板的溫度若達不到77K以上,泵室的壓力就上不去,氣體也就無法釋放出來,而又會被凝縮在冷頭上。

用N2進行沖洗時,最好采用專用的放氣管道來排出N2氣。不得已要從安全閥釋放時,由于易產生真空泄露,所以,有必要對安全閥進行清洗。

②用加熱毯進行加熱。但要注意加熱時,溫度不能超過70℃。否則,會損壞冷凝泵。cryopump的再生

37①冷凍機運行是否平穩。

②馬達旋轉是否為順時針方向。

③溫度、真空度是否正常。

④泵體外側是否有冷凝水存在,否則,需進行再生。

⑤H2蒸汽壓溫度計在室溫狀態(即暴露在大氣中)的值是否在4.7～5.7K間。否則,溫度計可能有問題。cryopump的點檢

384.1真空不良可能產生的原因。

①真空安全閥泄露。

②冷板安裝不正確、劣化、再生不良。

③前級泵抽氣時間過長,使油返回到真空室后又被吸附到冷板上。

④制冷溫度達不到20K以下:a1冷凍機制冷能力劣化;b1壓縮機壓縮能力降低(很少發生);c1He氣壓力過低;d1He氣充填壓力過高。

⑤若仍然不行,則可能是冷凍機的相位角有偏差。這時,需按照以下步驟重新進行調整(參照圖4):a1首先,使活塞連桿處于頂部死區ê的位置(偏心輪最高點);b1然后,把偏心輪逆時針方向旋轉30°(é的位置),使低壓閥閉合,高壓閥處于閉合/開啟臨界狀態。此時,臂式閥桿處于懸空狀態,即,沒有接觸閥芯。用手伸進視鏡窗孔中轉動二個大軸承,應感到很輕;c1若仍然感到很重,則可擰掉二側的堵頭,通過調整臂式閥桿的調整螺釘來加以修正。使低壓閥閉合,高壓閥處于閉合?開啟臨界狀態(靠近高壓管的一側為高壓閥。即,第二個臂桿)。cryopump的故障查找

39①馬達沒有運轉(溫度仍為室溫)。a1由壓縮機來的電源無電;b1機械性能不良(曲軸歪曲或折短、軸承損壞),尤其是老型號的泵;c1雜質進入馬達內,卡住馬達;d1水分進入膨脹室,使活塞桿膨脹卡住;e1外加加熱器急速再生溫度超過70℃,使活塞桿膨脹卡住(當然,溫度恢復正常后,故障也會隨之消失)。

②馬達運轉異常。a1由壓縮機來的電源電壓不穩;b1水進入泵內(幾分鐘就會出現聲音異常);處理:分解冷凝泵;c1空氣進入泵內(溫度達到20K時才會出現聲音異常);處理:用He氣置換。注:置換前,應先切斷電源,再斷開高壓管(對一臺壓縮機帶多臺冷凝泵而言)。在冷凝泵恢復常溫過程中,要注意壓力變化,若壓力超過250Pa,就要降壓,使它一直保持在250Pa,但不能太低。d1機械性能不良(冷凍機壽命已到)。