Scroll vývěva Vakuová fyzika 1 1/42 materiály firmy Varian Vakuová fyzika 1 2/42 Scroll vývěva pracuje od atmosférického tlaku mezní tlak ~ 10° Pa suchá výveva, bez oleje varianta zcela bez oleje oddělená vlnovcem využití zejména jako předčerpávací vývěva pro turbomolekulární vývěvy Vakuová fyzika 1 6/42 Řazení vývěv do serie o) V'501 ) fí={ V-501 ) 7 r M f V'501 ) O loi Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 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. Rootsova výveva Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 10 / 42 1) Motor 2) Loose bearing 3) Intake connection 4) Roots piston 5) Labyrinth sea! 6) Gear 7) Overflow valve 8) Suction chamber 9) Oil level sight glass 10) Oil return 11) Sealing gas connection 12) Outlet port 13) Fixed bearing 5 6 9 C1 5-257 materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 12 / 42 materiály firmy Pfeiffer Vakuová fyzika 1 13 / 42 Vícestupňové Roots vývěvy Rootsova vývěva potřebuje předčerpat na tlak asi 102 Pa mezní tlak ~ 10~3 Pa počet otáček ~ 1000 min-1 suchá výveva, 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 15 / 42 Claw (drapáková) vývěva materiály firmy Edwards Vakuová fyzika 1 16 / 42 materiály firmy Northey a Dynapums Vakuová fyzika 1 17 / 42 Claw stages Roots Stage materiály firmy Vac Aero Vakuová fyzika 1 □ 18 / 42 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 □ {3 Molekulární vývěva Vakuová fyzika 1 □ 20 / 42 při vyšších tlacích proudění vlivem viskozity plynu při nižších tlacích je konstantní kompresní poměr K = — = ebu Pn & je konstanta závislá na plynu, u je obvodová rychlost Teoretická čerpací rychlost 1 St = —ulh, 2 /-délka prac. komory, /z-šířka prac. komory □ {3 u Vakuová fyzika 1 22 / 42 Obr. 4.30. Gaedeho molekulárni výveva 1 — stator; 2 — rotor; 5 - prepážka; 4 — pracovní mezery J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 23 / 42 990455 Obr. 4.32. Siegbahnova disková molekulární vývěva: 1 — spojka; 2 — spirálová mezera; 3 — rotující disk J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Vakuová fyzika 1 24/42 Molekulární vývěva potřebuje předčerpat na tlak asi 101 Pa mezní tlak ~ 10~4 Pa počet otáček ~ 10000 min-1 suchá výveva, bez oleje mezera mezi rotorem a tělem vývěvy ~ 10_1 m Turbomolekulární vývěva Vakuová fyzika 1 26 / 42 Vakuová fyzika 1 27 / 42 Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981 Turbomolekulární vývěva • potrebuje předčerpat nejčastěji membránovou, nebo rotační vývevou • mezní tlak ~ 10~9 Pa • počet otáček 24000 - 90000 min"1 • suchá výveva, bez oleje • mezera mezi rotorem a statorem ~ 10° mm Vakuová fyzika 1 - 31 / 42 Turbomolekulární vývěva Keramická kuličková ložiska Magnetická ložiska - mohou ovlivňovat citlivá měření Molekulární stupeň - větší výstupní tlak, předčerpání nejčastěji membránovou vývevou, bez molekulárního stupně nutný nižší tl výstupu, předčerpání nejčastěji rotační olejovou vývěvou Čerpací rychlost turbomolekulární vývěvy So = -Avsinacosa 2 G o = ~.Ava Sk — SqG o Av S0 + G0 4(£ + 1) = Sk = dfv A~ A "4(^ + 1) kde df ~ 0,9; A = n(R2a - R2h)\ v = irf(Ra + Rb) Vakuová fyzika 1 33 / 42 Kompresní poměr pro turbomolekulární vývěvy Kq = exp v vagtsina t - vzdálenost lopatek g - korekční faktor, g e < 1, 3 > v - střední obvodová rychlost lopatek Vakuová fyzika 1 34 / 42 8 Fig. 11.8 Three-stage rotor from a Pfeiffer TPT T h,^ i i Pennission from A. Pfeiffer V^^^^^^' with F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003) materiály firmy Pfeiffer 1 S = -bhvcosa 2 Vakuová fyzika 1 37 / 42 Vakuová fyzika 1 38 / 42 Vakuová fyzika 1 39 / 42 Vakuová fyzika 1 40 / 42 Vakuová fyzika 1 41 / 42 Doba nutná pro vyčerpání reaktoru pro nízké tlaky (< 10"4 hPa) mater. oprac. Qdes [hPa2l(l h) Q de s [hPa'l(4 h) L scmz -i v / Qdes [hPaÍl(10 h) L scmz -i v / nerez leštěná 2 x i(r8 4 x 10-9 2 x i(r10 nerez pískovaná 3 x 1(T10 6,5 x KT11 4 x KT11 dural 6 x i(r8 1, 7 x 10-8 1, i x ícr8 sklo 4, 5 x 10"9 1, 1 x 10-9 5, 5 x 10-10 viton 1, 2 x 10-6 3, 6 x 10-7 2, 2 x 10-7 viton zahřátí 4 h 1, 2 x 10-9 3,3 x 1CT10 2, 5 x 10-10 Vakuová fyzika 1 42 / 42