Scroll vývěva 1 materiály firmy Edwards Vakuová fyzika 1 1 / 36 materiály firmy Varian Vakuová fyzika 1 4 □ ► 4 (5? ► 4 Scroll vývěva • pracuje od atmosférického tlaku • mezní tlak ~ 10° Pa • suchá výveva, bez oleje • varianta zcela bez oleje odélena vlnovcem • využití zejména jako předčerpávací vývěva pro turbomolekulární vývěvy Vakuová fyzika 1 3/36 Řazení vývěv do serie 3J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1984 Vakuová fyzika 1 Vývevy s neproměnným pracovním prostorem U těchto typů vývěv získávají molekuly plynu dodatečnou složku rychlosti ke svému chaotickému pohybu ve směru čerpání. Předávaný impulz není důsledek stlačení předem odděleného plynu, většina těchto vývěv vyžaduje předčerpání na nižší tlak. Vakuová fyzika 1 5/36 Rootsova vývěva Vakuová fyzika 1 6/36 4J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1984 < i ► i ono 7/36 Vakuová fyzika 1 5materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 1) Motor 2) Loose bearing 3) Intake connection 4) Roots piston 5) Labyrinth seal 6) Gear 7) Overflow valve 81 Suction chamber 9) Oil level sight glass 10) Oil return 11) Sealing gas connection 12) Outlet nort 13] Fixed bearing materiály firmy PfeifFer Vakuová fyzika 1 7materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 10 / 36 Rootsova vývěva • potřebuje předčerpat na tlak asi 102 Pa • mezní tlak ~ 10~3 Pa • počet otáček ~ 1000 min^1 • suchá vývěva, bez oleje • velká čerpací rychlost • mezera mezi rotory ~ 10_1 mm • vícestupňové provedení pracuje i od atmosférického tlaku(mezní tlak 10° Pa) Vakuová fyzika 1 11 / 36 Claw (drapáková) vývěva materiály firmy Edwards Vakuová fyzika 1 12 / 36 Claw (drapáková) vývěva • pracuje od atmosférického tlaku • mezní tlak ~ 10_1 Pa • suchá výveva, bez oleje • vícestupňové provedení • velká čerpací rychlost • maximální čerpací rychlost při nižším tlaku Vakuová fyzika 1 Molekulární vývěva Vakuová fyzika 1 14 / 36 při vyšších tlacích proudění vlivem viskozity plynu při nižších tlacích je konstantní kompresní poměr K = Ĺ1. = ebu Pn b je konstanta závislá na plynu, uje obvodová rychlost Teoretická čerpací rychlost St = 2ulh> /-délka prac. komory, h-šířka prac. komory Vakuová fyzika 1 Vakuová fyzika 1 16 / 36 Obr. 4.30. Gaedeho molekulárni výveva ; - stator; 2 - rotor; } - prepážka; 4 — pracovní mezery 9 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 17 / 36 Obr. 4.32. Siegbahnova disková molekulární vývěva: 1 — spojka; 2 — spirálová mezera; 3 — rotující disk 10 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 18 / 36 Molekulární vývěva • potřebuje předčerpat na tlak asi 10 Pa • mezní tlak ~ 10~4 Pa • počet otáček ~ 10000 min^1 • suchá vývěva, bez oleje • mezera mezi rotorem a tělem vývěvy ~ 10_1 mm Vakuová fyzika 1 Turbomolekulární vývěva 1 -OQ.O Vakuová fyzika 1 20 / 36 Vakuová fyzika 1 21 / 36 J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 22 / 36 23 048 Turbomolekulární vývěva • potřebuje předčerpat nejčastěji membránovou, nebo rotační vývěvou • mezní tlak ~ 10~9 Pa • počet otáček 24000 - 90000 min-1 • suchá vývěva, bez oleje • mezera mezi rotorem a statorem ~ 10° mm Vakuová fyzika 1 23 / 36 Turbomolekulární vývěva Keramická kuličková ložiska Magnetcká ložiska - mohou ovlivňovat citlivá měření Molekulární stupeň - větší výstupní tlak, předčerpání nejčastěji membránovou vývevou, bez molekulárního stupně nutný nižší tlak na výstupu, předčerpání nejčastěji rotační olejovou vývěvou Vakuová fyzika 1 24 / 36 Čerpací rychlost turbomolekulární vývěvy So = —Avsinacosa _ SQG0 _ Av = Sk = df v kde df ~ 0.9, A = ir{R2 - R2b), v = nf{Ra + Rb) Vakuová fyzika 1 25 / 36 Kompresní poměr pro turbomolekulární vývěvy Kq = exP (—r^—) V Vagtsma ) • t - vzdálenost lopatek • g - korekční faktor, g e < 1, 3 > • v - střední obvodová rychlost lopatek Vakuová fyzika 1 26 / 36 O 100 200 300 400 500 v [ms~1] Vakuová fyzika 1 27 / 36 o -I—1—t—H-1-1-1-1-1-1-1-i-1-1-1-1-1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 Molecular weight M Figure 2.19: Pumping speed as a function of molecular weight materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 28 / 36 Helium 1 i-r-...1 j"1.; -i—-i- Mitrnnon Hydroger Inlet pressure Figure 2.20: Pumping speed as a function of inlet pressure materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 4 □ ► 4 fi? ► 4 29 / 36 Fig. 11.8 Three-stage rotor from a Pfeiffer TPU-200 turbomolecular pump. Reprinted with permission from A. Pfeiffer Vakuumtechnik, GmbH, Wetzlar, Germany. 15 'F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) 00,0 Vakuová fyzika 1 materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 □ ) a -OQ.O 31 / 36 Vakuová fyzika 1 32 / 36 Vakuová fyzika 1 33 / 36 1 -OQ.O Vakuová fyzika 1 34 / 36 Vakuová fyzika 1 35 / 36 Doba nutná pro vyčerpání reaktoru pro nízké tlaky (< 10 Ambar) S(P - Po) mater. oprac. qdes[^]{l h) fe[^](4 h) fe[^](10 h) nerez leštěná 2 x ícr8 4 x ícr9 2 x ícr10 nerez pískovaná 3 x ícr10 6.5 x ícr11 4 x ícr11 dural 6 x ícr8 1.7 x 1(T8 1.1 x 1(T8 sklo 4.5 x ícr9 í.i x ícr9 5.5 x ícr10 viton 1.2 x 1(T6 3.6 x 1(T7 2.2 x 1(T7 viton zahřátí 4 h 1.2 x ícr9 3.3 x ícr10 2.5 x 1(T10 Vakuová fyzika 1 36 / 36