真空系统原理

典型真空系统原理介绍：

1、粗真空泵（如水蒸汽喷射或水环泵）直接从大气压下为真空室排气，组成的真空系统极为粗真空系统。该系统是简单的真空系统。

2、低真空系统 用低真空泵（如油封式机械泵）给真空室排气，即可组成低真空系统。

3、中真空系统 中真空系统一般是有两个以上的真空泵串联组成的。

（1）油增压泵串联油封机械泵组成的真空系统。该系统的工作压力范围为1.33~1.3310^-1 Pa。其优点是系统简单，抽气能力大，振动小，工作稳定可靠，维修方便。缺点是预抽时间比罗茨泵系统长。

（2）罗茨泵串联油封机械泵的真空系统。该系统的工作电压范围为1.33~1333Pa。优点是抽气能力大，启动快，预抽时间短。缺点是工作时噪声较大。

（3）罗茨泵串联小型罗茨泵（中间泵），再串联机械泵的真空系统。系统的工作压力范围为0.33~1333Pa。该系统不但具备了罗茨泵系统的特点，而且加宽了工作压力范围和很好压力缩比。

（4）罗茨泵串联水环泵的真空系统。该系统适合于排除灰尘较多的应用设备，工作压力范围在1.3310-2 1.3310^-3 Pa。

4、高真空系统：

（1）扩散泵串联机械泵的真空系统。此系统可获得1.3310- ~1.3310^-5 Pa的真空度，一般用在工作时放气量比较小的应用设备上。该系统的结构简单，工作可靠，成本低。缺点是系统启动慢，预抽时间长。扩散泵的油蒸汽容易返流到真空室中去。

（2）扩散泵串联油增压泵，在串联油封机械泵的真空系统。该系统的预抽时间短，但启动较慢。

（3）扩散泵串联罗茨泵（机械增压泵），在串联机械泵的真空系统。它的启动慢，但预抽气时间短

5、超高真空系统

（1）扩散泵串联机械泵冷阱系统。扩散泵串联各个液氮冷阱，而且真空室和冷阱能耐400~450的烘烤。在此温度下，可以清楚真空室壁及阱壁上吸附的气体及凝结的泵油。该系统一般可得到1.3310 ^-7 Pa的极限真空度。

（2）涡轮分子泵串联机械泵的真空系统。此系统不烘烤可获得10^-6 Pa的真空度，烘烤后可达到10^-8 Pa。 该系统的特点是比较清洁，可构成无油超高真空系统。

（3）溅射离子泵无油超高真空系统。以溅射离子泵为主泵，使用两个分子筛做预抽泵，其中一个分子筛泵用来抽走真空室和溅射离子泵中的大气压下的气体，另一个用来抽走烘烤机离子泵启动时放出来的气。

（4）低温泵超高真空系统。用低温泵作为主泵，并联或串联分子筛吸附泵（做预抽真空泵）。该系统也可以用机械泵作为预抽真空泵，但必须在油封机械泵的入口管路上设置油蒸汽捕集器。

（5）组合超高真空系统。对于某些有特殊要求的真空系统，如对于既要求得到超高真空或无油超高真空，有同时满足粗抽需要及能应付工艺过程中放出来的大量气体这样的系统，可采用组合式系统来满足要求。主泵为溅射离子泵，为了提高真空度及排走蒸收材料时产生的大量气体，配有钛升华泵。极限真空度可达6.6710^-7 Pa。用分子筛泵做主泵的预抽泵。此外，系统还配有粗抽系统，在压力大于1333Pa时，机械泵不易返油，用机械泵直接抽真空室，压力低于后，机械泵阱吸附阱从旁路抽真空室。

另一种形式组合的超高真空系统。该系统适合于钠灯封接炉等设备。系统的主泵为溅射离子泵-钛升华泵组。真空室极限真空可达到510^-7 Pa。系统配有油扩散泵-机械泵组成的机组，用来粗抽和作为主泵的预抽泵，同时能抽走工艺过程中放出来的大量气体。

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