什么是低温泵(冷凝泵)低温泵结构及原理

时间:2017-02-26 来源:网络 作者:佚名 收藏到我的收藏夹
简介:低温泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵,又称冷凝泵。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空,广泛应用于半导体和集成电路的研究和生产,以及分子束研究、真空镀膜设备、真空表面

永久性气体进行吸附,进而达到真空度的要求。

特别提醒:由于泵内冷凝和吸附的气体数量增加,冷板的温度会升高,抽气速率会下降。因此,有必要定期再生低温泵从而去除累积的气体。

气体冷凝、吸附过程示意图


低温泵的安装与要求

安装设施及要求

① 前级泵—低温泵要求一台前级泵预抽真空室,抽到低温泵的启动压力,并且可以在低温泵再生时可以抽除再生期间产生的气体。

②吸附井—安装水冷挡板,如果油蒸汽返到低温泵,可以使它的吸附阵被污染,则必须更换吸附阵。

③ 高真空阀门—安装在低温泵与真空室之间,这样可以缩短启动时间,还可以实现在真空室不放气的情况下再生低温泵,还可以随时对真空室进行检漏。

④ 预抽阀---在低温泵的预抽接口处,必须安装一只阀门,该阀门在预抽和再生时是打开的,而在低温泵运行期间是关闭的,另外还有一只是用来用同一台机械泵对真空室进行预抽的。

安装压缩机

① 确保压缩机放置在稳固的水平面上。

② 静态氦压-关闭压缩机并使其处于室温下,压力的指示应该在1.4-1.5 Mpa 之间,如果压力指示偏低,则需要补充些 He 气(99.999%的纯度)

③ 连接压缩机的冷却水管,供、排水管与水冷压缩机的连接准确。

安装低温泵

① 高真空法兰连接

低温泵可以借助其高真空法兰固定在真空室需要的任何地方,在安装前请检查“O”型圈是否完好,以其表面无压痕和杂物为准则。

② 抽气接口和安全阀的连接

低温泵在运行过程中,不能排气,所以在启动以前需要利用机械泵等粗抽泵通过抽气接口来预抽低温泵,并可以作为在再生时所释放的气体的出口。要保证把低温泵的抽气接口接到相应尺寸的前级泵上去。

连接低温泵和压缩机

① 把低温泵和压缩机,以及金属软管上所有自密封接头上的保护帽取下。

注意:在如下的步骤中,决不可以使用清洁剂去擦拭自密封接头。

② 在进行连接之前必须保证接头上没有灰尘、油迹、颗粒杂物等,必要时用一柄刷子去清洁螺纹,用一块没有棉丝的软布去擦拭密封面上的任何赃物。

③ 连接金属软管,按照气流方向连接软管,从压缩机开始到低温泵(注意高、低压标志),然后从低温泵到压缩机,用两个扳手去拧紧每一只自密封接头以保护软管不至于扭曲而漏气,适度拧紧每一只接头。连接好之后在检查压缩机的压力表的指示,如果在 1.3~1.5MPa,则正常,如果低于此值则如前面所述的用纯度大于 99.999%的氦气再补充些。

特别注意:金属软管内维持着 1.4-1.5MPa 的高压,所以应非常小心的使用以防止损坏,也不能装反。

低温泵的再生与保养

冷凝泵的再生

1、再生时间

① 根据运转周期, 定期进行再生。

② 制冷能力降低时(温度达不到 20K 以下;真空度差), 进行再生。

2、再生种类

① 通常再生: 3~ 8h。

② 急速再生:当泵内含有毒性、腐蚀性、可燃性气体以及大量的O2、水时,泵停止后, 进行短时间再生。

3、急速再生的实施

通常通过加热的方式进行。用电加热器对低温泵进行加热回温,点加热再生对于泵的冷阵提供了最快和最完善的再生,因此允许在超高真空范围的泵中使用,因为来自第一级的凝聚水蒸气在再生期间不会变成液态并使冷阵饱和,所以是很完善的。

再生的起始条件:

因低温泵应用场合而异,对连续抽气过程来说,一般只要满足下面两个条件中的一个,低温泵就需要再生:(1)低温泵在无其他附加热负荷时,二级

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