La configuration de la pompe principale dans le système de vide de l'équipement de revêtement

Le système de vide est une partie indispensable de l'équipement de revêtement sous vide. La structure couramment utilisée du système à vide poussé est généralement la combinaison de la pompe principale, de la pompe primaire, des vannes, des tuyaux et des instruments de mesure du vide. Selon les pompes principales choisies, le système de vide peut être le système de vide d'huile ou système d'aspiration sans huile .

1. Système de vide d'huile

La pompe principale du système de vide poussé à l'huile est généralement la pompe à diffusion d'huile. Le forepump est pompe mécanique ou pompe mécanique + pompe de racines.

Il est bien connu que la plage de pression de fonctionnement de la pompe à diffusion d'huile est de 10 ^-1 à 10 ^-6 Pa. Le débit de pompage élevé peut atteindre 100 000 litres par seconde à partir de plusieurs litres par seconde. Dans la plage de 10 ^-2 à 10 ^-4 Pa, la pompe à diffusion d'huile a une vitesse de pompage stable sans transmission mécanique, frottement, vibration ou bruit. Il se caractérise également par une structure simple, une performance fiable, une longue durée de vie, une maintenance facile et un faible coût d'investissement. Le principal inconvénient est que la vapeur d'huile est facile à refouler dans la chambre à vide et deviennent ensuite les sources de pollution. Le taux de retour d'huile peut être réduit en utilisant un bouchon de retenue d'huile, un déflecteur, un piège à froid et d'autres mesures, mais il ne peut pas être éradiqué. Il y a encore une partie du reflux de la vapeur d'huile, ce qui réduit le taux de pompage de la pompe. En outre, la pompe à diffusion d'huile, en particulier la pompe de grande taille, a une consommation d'énergie élevée et un coût d'exploitation élevé ainsi que les inconvénients du démarrage lent et du temps d'arrêt long, en particulier de la pompe de grande taille.

2. Système de vide sans huile

De nos jours, le système de vide sans huile dans lequel la pompe principale est pompe moléculaire et la pompe cryogénique est largement utilisée dans l'équipement de revêtement sous vide.

2.1 Caractéristiques d'un système de vide avec une pompe moléculaire comme pompe principale

Une pompe moléculaire est une pompe à vide dont le pompage est effectué par la surface du corps rigide mobile à grande vitesse portant la molécule de gaz. Il peut pomper en continu une grande quantité de gaz pour obtenir un vide poussé propre et sans huile ou un vide poussé. En outre, il a des avantages de démarrage rapide et d'arrêt court. Mais la vitesse de pompage du gaz lourd est plus rapide que celle du gaz léger, et la vitesse de pompage de la vapeur est très lente. La pompe moléculaire Turbo bénéficie d'une grande efficacité dans le domaine du flux moléculaire, mais lorsque le gaz circule largement dans la pompe, la vitesse de pompage diminue. Dans la plage de pression supérieure à 1 Pa, la vitesse de pompage est assez faible, ce qui est défavorable à l'utilisation. Ainsi, une pompe moléculaire de traction à gorge hélicoïdale est équipée du côté haute pression de la pompe turbo-moléculaire pour que l'unité de pompage des deux pompes forme un tout unifié, qui est une pompe moléculaire composée de type champ large. La vitesse de pompage de cette pompe moléculaire composée reste constante lorsque la pression est inférieure à 10 Pa. La plage de haute pression avec une grande vitesse de pompage compense la pénurie de la pompe turbo-moléculaire.

2.2 Caractéristiques d'un système de vide avec une pompe cryogénique comme pompe principale

La pompe cryogénique est une pompe à gaz piège, qui est un dispositif qui utilise une surface à basse température pour condenser, adsorber et piéger le gaz, puis obtenir et maintenir le vide. Le forepump n'est pas nécessaire pendant le fonctionnement normal, et Pompe cryogénique a une pression initiale élevée et une large plage de pression de travail (1 ~ 10 ^-8 ) Pa. Il peut pomper toutes sortes de gaz, mais un pompage continu peut être atteint. Comparée à d'autres pompes de même calibre, la pompe cryogénique a une vitesse de pompage élevée, en particulier pour la vapeur d'eau, ce qui équivaut à quatre fois la pompe moléculaire de même calibre. Ainsi, la pression partielle de la vapeur d'eau dans le récipient pompé est faible, de manière à obtenir un vide poussé propre sans hydrocarbures et un vide poussé. Sans pièces mobiles, vibration ou bruit, la pompe cryogénique peut être installée n'importe où. Avec un faible encombrement et une utilisation facile, son coût d'exploitation est inférieur à celui de la pompe à diffusion d'huile.

Par conséquent, le choix de la pompe principale de l'équipement de revêtement sous vide, tout d'abord, est en fonction de l'exigence de propreté, de vide et de temps de pompage.

(1) Lors de l'utilisation de la pompe primaire comme pompe sèche , la pompe cryogénique comme pompe principale, un système de vide sans huile sans pollution par les vapeurs d'huile ou les hydrocarbures est disponible. En raison du taux de pompage élevé, les pompes cryogéniques sont largement utilisées dans les équipements de revêtement sous vide, particulièrement adaptées aux équipements dont le volume est compris entre 0,5 et 1,6 m ³ .

(2) Un système de vide sans huile peut également être réalisé en utilisant la pompe moléculaire comme pompe principale. Par rapport à la pompe cryogénique, la pompe moléculaire peut pomper en continu sans régénération, mais elle est incapable de pomper de la vapeur d'eau. Par rapport à la pompe à diffusion d'huile, le système de la pompe moléculaire est propre avec un temps de démarrage et d'arrêt court, ce qui permet de gagner du temps auxilliaire. Cependant, comme la pompe moléculaire est un équipement roulant à grande vitesse, son développement de spécifications est limité. Ainsi, la pompe moléculaire est appropriée pour les équipements de revêtement moyens et petits comme la pompe principale dans les instituts de recherche et le laboratoire collégial. Pour l'équipement de revêtement sous vide de grand volume, plusieurs ensembles de systèmes de pompes moléculaires sont nécessaires pour pomper parallèlement, ce qui conduit à une structure complexe.

(3) La pompe à diffusion d'huile utilisant un débit de vapeur d'huile basse et haute vitesse comme fluide de service, les gaz pompés sont évacués vers les jets de vapeur puis transportés à la sortie de la pompe pour être exclus du processus d'extraction. La pompe à diffusion d'huile a une large gamme de débit de pompage. Bien qu'il soit inefficace, mais le prix est assez bas, la pompe à diffusion d'huile est encore largement utilisée dans les équipements de revêtement sous vide qui exigent un taux de pompage plus faible.