高真空獲得設(shè)備——真空機(jī)組

高真空設(shè)備的真空度的范圍是10-2次方10-5次方Pa。高真空獲得設(shè)備一般是由多個(gè)工作在不同壓力范圍內(nèi)的真空機(jī)組串聯(lián)，再加上管道、真空測(cè)量?jī)x器及閥門(mén)組成的。它具有抽氣速率低、壓力低、排放量低等特點(diǎn)，在電子、汽車(chē)、生物科技、冶金、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。常用的高真空設(shè)備有以擴(kuò)散泵為主泵的真空機(jī)組(如擴(kuò)散泵-機(jī)械泵機(jī)組、擴(kuò)散泵-羅茨泵-機(jī)械泵機(jī)組)，以分子泵為主泵的真空機(jī)組(如渦輪分子泵-羅茨泵-機(jī)械泵)。

油擴(kuò)散泵真空機(jī)組是在高真空領(lǐng)域使用最早的真空泵機(jī)組。油擴(kuò)散泵是用低壓、高速定向運(yùn)動(dòng)的油蒸汽噴射向被抽氣體中，帶動(dòng)氣體往下運(yùn)動(dòng)，將被抽氣體帶向排氣口，從而達(dá)到抽氣口的。油擴(kuò)散泵的抽速范圍很大，從每秒幾十到幾十萬(wàn)升。極限真空為10-4次方~10-8次方Pa，在10-2次方~10-4次方Pa的真空范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的抽氣速率。油擴(kuò)散泵是高真空獲取的重要抽氣裝置，普遍應(yīng)用于真空鍍膜、冶金等行業(yè)。油擴(kuò)散泵之所以被廣泛使用，是因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，對(duì)被抽氣體無(wú)選擇性，極限真空度高，沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)及摩擦，維修方便。缺點(diǎn)是容易發(fā)生油蒸汽返流，造成真空室油污染；啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；功率大，比較耗電。擴(kuò)散泵的返油使它在對(duì)真空潔凈程度要求較高的真空系統(tǒng)的使用中受限。為了解決這個(gè)問(wèn)題，雅之雷德機(jī)電通常在真空室與好凱德真空機(jī)組的主泵入口之間的管道中安裝冷阱、擋板，可以有效地抽除來(lái)自真空室的冷凝蒸氣和來(lái)自蒸氣流泵的返流油蒸氣。

以分子泵為主泵的真空機(jī)組也稱(chēng)為無(wú)油真空機(jī)組。最早是德國(guó)的蓋得發(fā)明的。隨后W.Becker在1958年的國(guó)際真空會(huì)議中提出來(lái)一種能在超高真空中工作的渦輪分子泵。分子泵雖然是種機(jī)械泵但又不同于機(jī)械泵。機(jī)械泵是通過(guò)改變泵腔體積的容積泵，而分子泵是由一個(gè)剛體在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，將其自身的動(dòng)量傳遞給氣體分子，從而使氣體分子具有定向速度，然后再壓縮，最后通過(guò)排氣口排走的。渦輪分子泵是通過(guò)固定葉片和高速旋轉(zhuǎn)的葉片相互配合實(shí)現(xiàn)抽氣的。在近二十年，分子泵憑借它能夠獲得干凈的高真空的優(yōu)點(diǎn)在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用廣泛，特別是薄膜產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體微電子產(chǎn)業(yè)和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。不僅如此，國(guó)外生產(chǎn)的分子泵已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)直接從大氣直接抽氣到高真空，而不需要前級(jí)泵搭配。分子泵的啟動(dòng)速度也很快，能有效提高工作效率。但由于分子泵是通過(guò)機(jī)械運(yùn)動(dòng)來(lái)抽氣的，使用時(shí)間久了旋轉(zhuǎn)的葉片之間的磨損也加劇，大大降低了分子泵的使用壽命。而且分子泵對(duì)所抽氣體有所限制，不適合抽水蒸氣等重氣體。