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  • 真空泵yabo官方下载链接技术要领

    时间:2017/4/23 作者 :管理员
    一、超高真空抽气机组
    超高真空机组工作在10-6~10-8Pa超高真空压力范围,除了要求真空室的材料出气率很低、漏气率很小、能经受200~450℃高温烘烤外,对机组要求还有:1 主泵的极限真空要高,至少在10-7~10-8Pa以上。2 在超高真空的工作压力范围内主泵具有一定的抽速。 3机组的主泵或主泵进气口以上部分能承受200-450℃高温烘烤。此外应当考虑抽气机组的一次性投资、运转yabo官方下载链接费用、机组长期连续运转可靠性、寿命以及操作运转难度程度等,现代可作超高真空主泵的泵种有油扩散泵、涡轮分子泵、溅射离子泵、低温泵以及鈦泵、分子筛泵和非蒸发型吸气剂泵等。它们都有其各自死的独特有点、可根据实验或工艺的特出要求进行泵的搭配和选择。
    1 扩散泵抽气机组www.shuibengweixiu.net
      用扩散泵获得的超高真空,最有效地方法是再扩散泵抽气口上增加至少两次光学密闭的液氮冷阱,或分子筛吸附阱,并要求对系统进行严格、规范的高温烘烤技术,其极限压力可以获得10-8Pa的超高真空。最常见的扩散泵、冷阱、闸板阀、机械泵以及压力测量仪器等主要元件组成的小型超高真空系统。书中给出的一些辅助件;如粗抽管道井、检漏仪接口、氮气冲洗接口等,不是每一台扩散泵抽气机组都配有这些辅助件,之所以全部给出是为了便于介绍设置这些辅助件的合理位置和他们的功能。液氮冷阱用于捕集泵液的返流,能够大大降低真空容器中油蒸汽的分压,此外他换是一个水蒸气的捕集阱。一台15 cm口径的扩散泵机组,对空气抽速为1000L/s,同口径的液氮阱对水蒸气的抽速可高达到4000L/s。
    经过彻底烘烤并采用硅油或全氟醚油,可使真空容器的污染甚至低于真空室内其它有机物的污染。液氮冷阱并不能完全阻挡泵油对真空室的污染,特别是在充液氮期间或充液氮之后,可能发生不常见的严重返流,此时可以观察到冷阱上流管道表面的泵工作液微滴并伴有压力起伏现象,此时的返流率比一般预计的稳态反流率高级个数量级。这种现象是由于冷阱表面凝结有较厚的夜膜,在充液氮或液面下降引起部分冷阱表面温度上升时液膜和所附着的金属表面之间温度膨胀系数不同,造成冷冻的液膜破裂,膜中储存的弹性能量足以使破裂的膜崩裂成碎片。这种现象如果在常规冷阱中发现,可以改用不积累过厚液膜的冷阱。在超高真空系统中,液氮冷阱还需要配置水冷挡板和采用带有高效水冷挡油帽的扩散泵,水冷挡板和挡油帽阻挡来自扩散泵喷口高温热辐射,降低冷阱中液氮耗量,冷凝大不部分反流油蒸汽,扩散泵工作液在低温表面凝结成膜。需要定期采用烘烤或干燥热氮气冲洗的方法对冷阱进行解析,消除过厚的液膜。解析前要首先关闭高真空阀,避免在解析期间油蒸汽进入真空室内超二 、高真空抽气机组
    污染的另一重要来源是粗抽真空时间机械泵油的污染,可采用多种技术来防止这种污染。分子筛阱可以减少但并不能完全消除来自机械泵油的反扩散,而且开始粗抽或用气体冲洗时,高速气流可能会将分子筛粒携带到机械泵中,因此并不推荐采用。液氮冷阱最有效,但工作在低真空环境中的冷阱。液氮耗量较大,并要求始终维持一定高度的液氮面。对已经变暖的阱可以用干燥空气冲洗保护技术。方法是关闭阀门、放气阀、接通干燥氮气储罐、缓慢打开放气阀、可将冷阱清洗干净、这种干燥氮气冲洗技术,可用来代替冷阱。在机械泵开始粗抽大气时,关闭高真空阀,打开真空室放气阀,和粗抽阀、调节放气阀的放气流量,是机械泵粗抽时真空室内的压力不能低于15~30Pa,是机械泵不工作在分子流态,可避免机械泵油的反流污染。
    热传导可用于系统的自动控制和故障保护,热到真空规用来检查机械泵的空载压力,这些真空规的另一用涂是可分别检查真空室,阱,管道等部件的漏率。扩散泵的出口增加的检漏仪连接口,能为这些部件的捡漏提供更高的灵敏度、最快反应速度和必要时接入前级储气罐。
    电离规用来监视真空室的压力,超高真空阀和冷阱之间真空规很有用可以检测扩散泵空载时的极限压力,一旦出现真空室压力异常,很容易用切断阀门的方法确定故障是在真空式或冷阱,真空泵部分。上述真空计的管口,最好朝上安装,防止一些低温抽汽系统(二)
    一个工艺周期完成后需要真空容器放入大气更换条件时,首先先关闭高真空阀,通过真空放气阀放入大气(最理想的气体时放入干燥氮气)更换工件后,在用预抽泵抽出放入的气体,到转换压力时关闭粗抽阀门,停掉预抽泵打开高真空阀。
     停止运转的步骤与启动程序相反,首先关闭高真空阀,在切掉制冷机的电源,停止低温泵运转,如果系统运转期间抽搐的气量很小,停泵后自然升温时冷凝,吸附的气体全部放出仍不足以使泵体内压力升高到1个气压之上,停泵是不需要启动机械泵,如果抽除的气体量很多,切断氢压缩机电源的同时就需要启动预抽机械泵,将低温泵冷板解吸的气体排到大气中,防止解吸的气体形成过高的压力引起爆炸,确保低温泵的安全www.shuibengweixiu.net
    超高真空系统无论是停泵或更换工件,都尽可能避免放入潮湿大气,每个工艺周期停泵时最好放入干燥氮气,让系统内所有表面再停泵后吸附几层氮气分子,能有效地降低再次启动时的材料的出气率,缩短启动抽气时间。
    低温泵系统特性,20K的低温表面黏附的活性炭能大量抽除氢氖等气体,但对氢的抽气容量很小,需要抽除大量氮气的低温泵,应该使用4.2K的液氮低温泵,不能使用气氦低温泵。液氮低温泵还具有无振动、无磁场、的突出优点,可用于化学分析电子能普仪或二次离子质谱仪一类的灵敏的表面分析设备。气体制冷机低温泵的活塞运动产生的轻微震动影响这种设备的正常运转,因此,用气体制冷机时,必须采用有效的防震措施。
       小型制冷机低温泵系统尽量不用于抽除大量氩气,若用于抽除大量氩气时,应采用至少二次光学屏蔽的80K挡板用以屏蔽20K低温版,减少氩气进入吸附剂的概率因为氩气会在吸附剂的微孔表面凝结成固态氩,一旦吸气剂表面覆盖一层固态氩,就只有靠固态氩霜捕集氢、氦、,当氩霜的温度高于20K时,氩霜就不能捕集氢,一旦吸附剂的微孔被氙或油蒸汽冷凝物堵塞,或者吸附剂吸附的气体达到饱活时,必须对低温泵进行再生,才能恢复泵的抽气功能。
     低温泵的再生,地温泵抽汽系统的再生依据再生温度分为部分再生(室温)和全部再生(高温烘烤)。若系统全部再生后使用时间不长,或抽气量很小,没有水聚集的情况下,只需部分再生,即每个工艺周期停泵运转时,低温冷板升温至高温,放出吸附的气体。这种条件下,冷板和吸附剂的表面吸附的气体并未彻底除气,再次启动适用于抽泵将这些气体抽除。当发现系统的抽泣性能能变坏(就是预抽时间变长、极限压力升高、抽速下降等)必须对低温板、吸附剂加热烘烤进行全部再生,再生时间与抽除气体成分和使用的历史情况有关,可根据设备的运转经验确定,对多数超高真空系统,需要2~3个月。
    全部再生的最简单方法时不断地冲入50~80℃的氮气,用干燥气体冲洗转换吸附剂释放的气体一般需要冲洗4~8h,也可直接用高温冲洗再生,再生过程要长达一昼夜之久,需要说明的是,室温干燥氮气冲洗方法仅适用于活性炭,如果吸附剂为分子筛,室温下能全部放出永久性气体,所吸附的水蒸气需要150~350℃高温烘烤再生至少5h,通常小型制冷机低温泵压紧铟垫片的方法使二级冷头与低温板接触良好,降低气温差,铟的熔点低不能承受高温烘烤,这就是制冷机低温泵不采用分子筛做吸附剂的原因之一,液氮低温泵的冷板,一般是钎焊在液氮低温管上,允许用150℃以上的高温烘烤再生方法,可有效极高真空系统
    极高真空系统是指大气压力低于10-9Pa的空间真空环境。他是在超高真空技术的基础上为适应空间技术发展的需要而兴起的新技术。由于极高真空处于空间真空分子沉环境中,气体分子运动完全不同与地面实验室真空容器中的运动规律。它的分子运动不服从麦克斯韦速度分布律,在这种环境中,真空理论和技术都将发生实质性地变化,因而建立分子流的非平衡理论势在必行,所谓分子沉环境是指在同步轨道上,真空度达到10-11Pa,航天器周围环境时3~4K背景的无限空间环境,航天器发出的气体一旦离开,就会飞翔无限空间不再返回。这就是分子沉环境气体分子运动的特性。
       我国著名科学家钱学森教授在1969年就批准了将(极高真空获得技术)作为我国空间技术研究院重点研究项目,1980年此项目正式列为第七机械厂工业部重大真空技术课题之一,由510所承担。510所对气体分子源平衡态的理论进行了较深入的系统研究,达到安研究员发展了极高真空气体分子运动理论,提出了分子真空寿命,这一新生物理量,推导出一个利用分子真空寿命测量气体分子热适应系数的方程。并建立了一套测量气体分子热适应系数的装置,这种方法具有简便、适应范围广的优点。李望奎研究员提出了在极高真空条件下,压力失去了原有的物理意义。引入了有效压力、入射率、静压、动压、等四种概念,探索了在空间条件下,真空测量的特出行和复杂性。所涉及到的问题有原子氧的再结合、空间固有离子的防止、喷出气流的膨胀和分子云、压差变化的被测对象、非稳定流的影响等问题。根据这些特殊的环境条件,探索了真空测量中的分子流效应和理论计算与实际测量的偏离问题。这些理论与实际问题的探索为空间科学中的极高真空测量鉴定了基础。

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