知識(shí)堂：渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)基本操作|最新資料

　　圖1所示的裝有單獨(dú)粗抽管路的渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)的操作方法與擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)相似。在開始粗抽以前，高真空閥和粗抽閥是關(guān)著的，而前級(jí)管道閥是打開的。首先關(guān)閉前級(jí)閥，啟動(dòng)粗抽泵（兼前級(jí)泵），打開粗抽閥開始對(duì)真空室進(jìn)行抽氣。在真空室內(nèi)的壓力降到150~100Pa時(shí)關(guān)閉粗抽閥，打開前級(jí)管道閥，再啟動(dòng)渦輪分子泵（需先接通冷卻系統(tǒng)）。如果分子泵入口處裝有液氮冷阱，則應(yīng)在泵加速到額定轉(zhuǎn)速后（一般需5~10min）加注液氮。

圖1典型渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)

1.渦輪分子泵 2.液氮冷阱 3.放氣閥 4.電離規(guī) 5.熱傳導(dǎo)規(guī) 6.粗抽閥 7.機(jī)械泵 8.前級(jí)管路閥 9.高真空閥
粗抽系統(tǒng)的配置隨真空室的容積的大小而有所不同。對(duì)500L/s或更小的渦輪分子泵來說，可采用一臺(tái)雙級(jí)旋片泵；1000L/s以上的渦輪分子泵則采用以機(jī)械泵為前級(jí)泵的羅茨泵機(jī)組。在壓力為100到150Pa時(shí)關(guān)閉粗抽閥，把真空室切換到渦輪分子泵上。對(duì)某些泵，這樣做會(huì)引起輕微而滯后的瞬時(shí)減速，但這對(duì)抽氣并無影響。正如擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)那樣，渦輪分子泵系統(tǒng)中的最主要的物質(zhì)是水蒸氣，其抽氣時(shí)間將受液氮冷阱抽速的支配。如果不用液氮冷阱，那么這個(gè)系統(tǒng)抽除水蒸氣的速度就會(huì)比同樣抽速的無冷阱擴(kuò)散泵略慢一些。在高真空抽氣過程的起始階段，泵的很大的未經(jīng)烘烤的內(nèi)表面會(huì)吸附水，然后再在較低的壓力下重新釋放出來。這種效應(yīng)在無閥門的系統(tǒng)中更為明顯，因?yàn)樗赡鼙任幢┞对趬毫Ω哂?50Pa的空氣環(huán)境的有閥門的系統(tǒng)吸附更多的水蒸氣。

系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，先關(guān)閉高真空閥，如果有液氮冷阱的話，還要將冷阱加熱。在冷阱達(dá)到平衡溫度后，關(guān)掉前級(jí)管道閥，再切斷渦輪分子泵電動(dòng)機(jī)的電源使分子泵的轉(zhuǎn)子減速。一般來說，到泵轉(zhuǎn)子完全停止需要十分鐘或更長(zhǎng)的時(shí)間。在分子泵轉(zhuǎn)子減速期間，來自前級(jí)管道的碳?xì)浠衔锖蜏u輪分子泵的潤(rùn)滑油蒸氣會(huì)迅速地向泵的進(jìn)氣口上方區(qū)域擴(kuò)散。為了防止機(jī)械泵油蒸氣和渦輪分子泵潤(rùn)滑油蒸氣的返流，在切斷渦輪分子泵電動(dòng)機(jī)的電源后，要用一股干燥的反向氣流對(duì)分子泵進(jìn)行放氣。例如，應(yīng)該在泵轉(zhuǎn)子速度下降到最大轉(zhuǎn)速的50％左右時(shí)，在泵進(jìn)氣口上方的某處或在轉(zhuǎn)子組件上部連續(xù)充入氬氣或氮?dú)?，直到泵?nèi)壓力達(dá)到大氣壓。通過從閥門3（見圖1）充入氣體就可適當(dāng)?shù)赝瓿蛇@一操作。當(dāng)渦輪分子泵以額定速度運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不應(yīng)經(jīng)常充入壓力為大氣壓的氣流。這樣做對(duì)軸的壽命是不利的。當(dāng)前級(jí)管道閥關(guān)閉后，即可關(guān)掉機(jī)械泵系統(tǒng)，并用放氣閥對(duì)機(jī)械泵內(nèi)進(jìn)行放氣。停機(jī)后應(yīng)立即關(guān)掉冷卻水以防止內(nèi)部冷凝。在正常工作時(shí)，可把水溫調(diào)節(jié)到略高于露點(diǎn)來消除泵體外部可能形成的冷凝物。啟動(dòng)系統(tǒng)要先接通冷卻水流，打開前級(jí)管道閥門，再同時(shí)啟動(dòng)機(jī)械泵和渦輪分子泵。在泵加速到額定轉(zhuǎn)速（一般為5到10min）后，就可加注液氮冷阱。此后就可按上節(jié)所介紹的步驟對(duì)真空室進(jìn)行抽氣
　　圖2中所給出的不用高真空閥門的抽氣系統(tǒng)的操作要比有閥門的抽氣系統(tǒng)簡(jiǎn)便得多。操作時(shí)，先打開冷卻水和前級(jí)管道閥，并同時(shí)啟動(dòng)機(jī)械泵和渦輪分子泵。如粗抽泵選擇得當(dāng)使真空室的粗抽時(shí)間等于加速時(shí)間，那么真空系統(tǒng)就能在沒有泵油蒸氣返流的情況下把真空室抽到其本底壓力。

圖2不用閥門的渦輪分子泵抽氣系統(tǒng)

1.檢漏接口閥 2.渦輪分子泵 3.放氣閥 4.電離規(guī) 5.熱傳導(dǎo)規(guī) 6.真空管路閥 7.電磁放氣閥8.機(jī)械泵
無閥門系統(tǒng)在放氣和停機(jī)時(shí)，首先關(guān)閉前級(jí)管道閥，等泵轉(zhuǎn)速下降到最大轉(zhuǎn)速的50％時(shí)再在泵的上方充入干燥氣體。當(dāng)系統(tǒng)充到大氣壓時(shí)應(yīng)關(guān)閉放氣閥門，否則會(huì)造成真空室過壓。然后按上述介紹的方法關(guān)掉機(jī)械泵并停掉冷卻水。沒有單設(shè)粗抽管路的渦輪分子泵系統(tǒng)的操作：先打開分子泵冷卻系統(tǒng)和前級(jí)管路閥，并同時(shí)啟動(dòng)前級(jí)（粗抽）機(jī)械泵和渦輪分子泵。如果粗抽泵（前級(jí)泵）選擇得當(dāng)，使真空室的粗抽時(shí)間等于分子泵的加速（啟動(dòng)）時(shí)間，則真空系統(tǒng)就能在沒有泵油蒸汽返流的情況下把真空室抽到其本底壓力。

該系統(tǒng)在停機(jī)前，要先關(guān)閉前級(jí)管路閥，然后切斷分子泵電源和關(guān)閉冷卻水。等分子泵轉(zhuǎn)速下降到額定工作轉(zhuǎn)速的一半時(shí)，再在泵的入口處充入干燥氣體，當(dāng)系統(tǒng)充到大氣壓力后，應(yīng)關(guān)閉放氣閥門。根據(jù)需要在前級(jí)閥關(guān)閉后的任何時(shí)候停掉前級(jí)泵系統(tǒng)。

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