'金屬化(十二)'

環境汙染 FindRF搜射頻網 2019-09-06
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低溫泵

即使採用冷收集器技術,某些工藝仍不能防止碳氫油的汙染,正如油擴散真空泵所用的油。在這種形式下低溫(cryo)泵開始使用。低溫泵(參見下圖)是利用氣體分子在低溫表面上凝結的原理。上一部分描述的冷收集器和冰箱內部凝結成霜都是低溫泵工作過程的實例。

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低溫泵

即使採用冷收集器技術,某些工藝仍不能防止碳氫油的汙染,正如油擴散真空泵所用的油。在這種形式下低溫(cryo)泵開始使用。低溫泵(參見下圖)是利用氣體分子在低溫表面上凝結的原理。上一部分描述的冷收集器和冰箱內部凝結成霜都是低溫泵工作過程的實例。

金屬化(十二)

低溫泵設計有一排中央鰭狀疊片。在低溫條件下,從反應室出來的氣體聚集在低溫疊片上,而且帶走了系統中的物質,因此降低壓力。中央疊片又稱膨脹器(exp皿r),是通過壓縮機將液氦或液氮從底部釋放到膨脹器來製冷。這種製冷現象被稱為絕熱膨脹。這與汽水瓶製冷現象一樣=當瓶口開著時,氣體很快膨脹,成為低氣壓。膨脹器的頂端比底部溫度高,這導致不同的氣體分子凝結在不同層次的疊片上。低溫泵可以有效地抽走水蒸氣,而渦輪泵則不能。

低溫泵不需要冷收集器或機械粗抽泵。由於低溫泵用疊片捕獲氣體分子,我們把這種泵稱為捕獲型泵,而不是將反應室物質排到大氣中的轉移型泵。低溫泵的捕獲特性和無油工作徹底地減少了汙染的可能性。然而,如果操作失誤或為了做維護,將泵升到室溫,冷凝的氣體就會出來,我們必須小心地排出冷凝在疊片上的有毒氣體或易燃氣體。另一方面,氣體的積累也會影響抽氣速率。因此要監測抽氣速率。當速率低時,系統需要清潔。不過低溫泵沒有冷凝液或汙油,所以非常易於操作和維護。另外,它可以應付來自反應室的外溢氣體的突發衝擊,並呈現很快的抽氣速率。

離子泵

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低溫泵

即使採用冷收集器技術,某些工藝仍不能防止碳氫油的汙染,正如油擴散真空泵所用的油。在這種形式下低溫(cryo)泵開始使用。低溫泵(參見下圖)是利用氣體分子在低溫表面上凝結的原理。上一部分描述的冷收集器和冰箱內部凝結成霜都是低溫泵工作過程的實例。

金屬化(十二)

低溫泵設計有一排中央鰭狀疊片。在低溫條件下,從反應室出來的氣體聚集在低溫疊片上,而且帶走了系統中的物質,因此降低壓力。中央疊片又稱膨脹器(exp皿r),是通過壓縮機將液氦或液氮從底部釋放到膨脹器來製冷。這種製冷現象被稱為絕熱膨脹。這與汽水瓶製冷現象一樣=當瓶口開著時,氣體很快膨脹,成為低氣壓。膨脹器的頂端比底部溫度高,這導致不同的氣體分子凝結在不同層次的疊片上。低溫泵可以有效地抽走水蒸氣,而渦輪泵則不能。

低溫泵不需要冷收集器或機械粗抽泵。由於低溫泵用疊片捕獲氣體分子,我們把這種泵稱為捕獲型泵,而不是將反應室物質排到大氣中的轉移型泵。低溫泵的捕獲特性和無油工作徹底地減少了汙染的可能性。然而,如果操作失誤或為了做維護,將泵升到室溫,冷凝的氣體就會出來,我們必須小心地排出冷凝在疊片上的有毒氣體或易燃氣體。另一方面,氣體的積累也會影響抽氣速率。因此要監測抽氣速率。當速率低時,系統需要清潔。不過低溫泵沒有冷凝液或汙油,所以非常易於操作和維護。另外,它可以應付來自反應室的外溢氣體的突發衝擊,並呈現很快的抽氣速率。

離子泵

金屬化(十二)

離子泵是另一種捕獲型泵,又稱濺射離子泵(sputter ion pump)或收集泵(getter pump)(參見下圖)。離子泵工作方式與離子注人或濺射設備的電離區域相似;只有在這種應用中,才有來自反應室的分子和原子。漂移到電離反應室的一部分分子和原子被電子轟擊,電離成正電荷,因而被吸引到陰極的鈦上(負電荷)。由於與鈦碰撞,其中一些鈦飛濺出來,進人泵。鈦原子化學性質十分活潑,與泵中的氣體結合,積累在泵壁上。此外反應室內的物質被移出,降低了系統壓力離子泵可將壓力降至10的負十一次託,這是超高真空的範圍。

渦輪分子泵

渦輪分子泵在設計上與噴氣式飛機渦輪引擎相似。帶有開口的一系列葉片(參見下圖)在中心軸上高速旋轉(24000~36000rpm).來自反應室的氣體遇到第一個葉片,然後與旋轉中的葉片碰撞獲得動量。動量的方向是向下指向下一個葉片,相同的情況重複發生。這個循環的結果使氣體從反應室排出。這個動量轉移的作用與油擴散泵抽氣原理一樣。渦輪分子泵的主要優點是沒有油的迴流,無須再填充油,還有高可靠性和可使壓力降至高真空範圍。它的缺點是相比油擴散泵和低溫泵抽氣速率較低;而且由於高速旋轉,它容易產生振動和磨損。

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低溫泵

即使採用冷收集器技術,某些工藝仍不能防止碳氫油的汙染,正如油擴散真空泵所用的油。在這種形式下低溫(cryo)泵開始使用。低溫泵(參見下圖)是利用氣體分子在低溫表面上凝結的原理。上一部分描述的冷收集器和冰箱內部凝結成霜都是低溫泵工作過程的實例。

金屬化(十二)

低溫泵設計有一排中央鰭狀疊片。在低溫條件下,從反應室出來的氣體聚集在低溫疊片上,而且帶走了系統中的物質,因此降低壓力。中央疊片又稱膨脹器(exp皿r),是通過壓縮機將液氦或液氮從底部釋放到膨脹器來製冷。這種製冷現象被稱為絕熱膨脹。這與汽水瓶製冷現象一樣=當瓶口開著時,氣體很快膨脹,成為低氣壓。膨脹器的頂端比底部溫度高,這導致不同的氣體分子凝結在不同層次的疊片上。低溫泵可以有效地抽走水蒸氣,而渦輪泵則不能。

低溫泵不需要冷收集器或機械粗抽泵。由於低溫泵用疊片捕獲氣體分子,我們把這種泵稱為捕獲型泵,而不是將反應室物質排到大氣中的轉移型泵。低溫泵的捕獲特性和無油工作徹底地減少了汙染的可能性。然而,如果操作失誤或為了做維護,將泵升到室溫,冷凝的氣體就會出來,我們必須小心地排出冷凝在疊片上的有毒氣體或易燃氣體。另一方面,氣體的積累也會影響抽氣速率。因此要監測抽氣速率。當速率低時,系統需要清潔。不過低溫泵沒有冷凝液或汙油,所以非常易於操作和維護。另外,它可以應付來自反應室的外溢氣體的突發衝擊,並呈現很快的抽氣速率。

離子泵

金屬化(十二)

離子泵是另一種捕獲型泵,又稱濺射離子泵(sputter ion pump)或收集泵(getter pump)(參見下圖)。離子泵工作方式與離子注人或濺射設備的電離區域相似;只有在這種應用中,才有來自反應室的分子和原子。漂移到電離反應室的一部分分子和原子被電子轟擊,電離成正電荷,因而被吸引到陰極的鈦上(負電荷)。由於與鈦碰撞,其中一些鈦飛濺出來,進人泵。鈦原子化學性質十分活潑,與泵中的氣體結合,積累在泵壁上。此外反應室內的物質被移出,降低了系統壓力離子泵可將壓力降至10的負十一次託,這是超高真空的範圍。

渦輪分子泵

渦輪分子泵在設計上與噴氣式飛機渦輪引擎相似。帶有開口的一系列葉片(參見下圖)在中心軸上高速旋轉(24000~36000rpm).來自反應室的氣體遇到第一個葉片,然後與旋轉中的葉片碰撞獲得動量。動量的方向是向下指向下一個葉片,相同的情況重複發生。這個循環的結果使氣體從反應室排出。這個動量轉移的作用與油擴散泵抽氣原理一樣。渦輪分子泵的主要優點是沒有油的迴流,無須再填充油,還有高可靠性和可使壓力降至高真空範圍。它的缺點是相比油擴散泵和低溫泵抽氣速率較低;而且由於高速旋轉,它容易產生振動和磨損。

金屬化(十二)

渦輪泵的附帶泵是拖曳式(drag type)泵。氣體分子被轉筒或轉盤彈出,而不是動葉片或靜葉片”的作用結果。這些組合泵可以在高氣壓下排氣。用於腐蝕性氣體工藝的渦輪泵要求在轉子和定子有塗層和/或給泵加熱,阻止氣體形成能夠澱積在泵部件的固態顆粒。

小結

下圖是主要應用的金屬,及其用途和澱積方法的概況。

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低溫泵

即使採用冷收集器技術,某些工藝仍不能防止碳氫油的汙染,正如油擴散真空泵所用的油。在這種形式下低溫(cryo)泵開始使用。低溫泵(參見下圖)是利用氣體分子在低溫表面上凝結的原理。上一部分描述的冷收集器和冰箱內部凝結成霜都是低溫泵工作過程的實例。

金屬化(十二)

低溫泵設計有一排中央鰭狀疊片。在低溫條件下,從反應室出來的氣體聚集在低溫疊片上,而且帶走了系統中的物質,因此降低壓力。中央疊片又稱膨脹器(exp皿r),是通過壓縮機將液氦或液氮從底部釋放到膨脹器來製冷。這種製冷現象被稱為絕熱膨脹。這與汽水瓶製冷現象一樣=當瓶口開著時,氣體很快膨脹,成為低氣壓。膨脹器的頂端比底部溫度高,這導致不同的氣體分子凝結在不同層次的疊片上。低溫泵可以有效地抽走水蒸氣,而渦輪泵則不能。

低溫泵不需要冷收集器或機械粗抽泵。由於低溫泵用疊片捕獲氣體分子,我們把這種泵稱為捕獲型泵,而不是將反應室物質排到大氣中的轉移型泵。低溫泵的捕獲特性和無油工作徹底地減少了汙染的可能性。然而,如果操作失誤或為了做維護,將泵升到室溫,冷凝的氣體就會出來,我們必須小心地排出冷凝在疊片上的有毒氣體或易燃氣體。另一方面,氣體的積累也會影響抽氣速率。因此要監測抽氣速率。當速率低時,系統需要清潔。不過低溫泵沒有冷凝液或汙油,所以非常易於操作和維護。另外,它可以應付來自反應室的外溢氣體的突發衝擊,並呈現很快的抽氣速率。

離子泵

金屬化(十二)

離子泵是另一種捕獲型泵,又稱濺射離子泵(sputter ion pump)或收集泵(getter pump)(參見下圖)。離子泵工作方式與離子注人或濺射設備的電離區域相似;只有在這種應用中,才有來自反應室的分子和原子。漂移到電離反應室的一部分分子和原子被電子轟擊,電離成正電荷,因而被吸引到陰極的鈦上(負電荷)。由於與鈦碰撞,其中一些鈦飛濺出來,進人泵。鈦原子化學性質十分活潑,與泵中的氣體結合,積累在泵壁上。此外反應室內的物質被移出,降低了系統壓力離子泵可將壓力降至10的負十一次託,這是超高真空的範圍。

渦輪分子泵

渦輪分子泵在設計上與噴氣式飛機渦輪引擎相似。帶有開口的一系列葉片(參見下圖)在中心軸上高速旋轉(24000~36000rpm).來自反應室的氣體遇到第一個葉片,然後與旋轉中的葉片碰撞獲得動量。動量的方向是向下指向下一個葉片,相同的情況重複發生。這個循環的結果使氣體從反應室排出。這個動量轉移的作用與油擴散泵抽氣原理一樣。渦輪分子泵的主要優點是沒有油的迴流,無須再填充油,還有高可靠性和可使壓力降至高真空範圍。它的缺點是相比油擴散泵和低溫泵抽氣速率較低;而且由於高速旋轉,它容易產生振動和磨損。

金屬化(十二)

渦輪泵的附帶泵是拖曳式(drag type)泵。氣體分子被轉筒或轉盤彈出,而不是動葉片或靜葉片”的作用結果。這些組合泵可以在高氣壓下排氣。用於腐蝕性氣體工藝的渦輪泵要求在轉子和定子有塗層和/或給泵加熱,阻止氣體形成能夠澱積在泵部件的固態顆粒。

小結

下圖是主要應用的金屬,及其用途和澱積方法的概況。

金屬化(十二)

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