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低真空、中真空及高真空機(jī)組的分類及應(yīng)用

早期的真空系統(tǒng)都必須由真空工作者親自設(shè)計、組裝.后來由于行業(yè)的發(fā)展壯大,遂有真空機(jī)組的供應(yīng)。真空機(jī)組分為低真空機(jī)組、高真空機(jī)組、超高真空機(jī)組等多種,且種類繁多,不勝枚舉.現(xiàn)介紹一些于下。

一、低真空機(jī)組(一)—含油機(jī)組

低真空機(jī)組的特點(diǎn)是工作壓強(qiáng)高、排氣量大。多用于真空室的粗抽以及氣體負(fù)載大、工作壓強(qiáng)高的場合,如真空輸送、真空浸漬、真空過濾、真空干燥、真空脫氣等裝盟中。低真空抽氣機(jī)組的主泵常用往復(fù)式機(jī)械泵、旋轉(zhuǎn)油封機(jī)械泵、水蒸汽噴射泵、分子篩吸附泵、油蒸汽噴射泵、羅茨泵等,除后兩者不能直接排于大氣外,其余各種泵均能直接排于大氣。使用低真空抽氣機(jī)組,還需要根據(jù)被抽氣體的潔凈程度、濕度或其他特殊要求,配置必要的除塵器、干燥罐等部件,以保護(hù)機(jī)組,免致泵腔磨損。

二、低真空機(jī)組(二)—干式(無油)機(jī)組

近年來用多級爪式泵作為前級泵,和一個羅茨泵串接組成的干式抽氣機(jī)組,能將氣體直接抽到大氣中,獲得了廣泛的應(yīng)用。主要應(yīng)用在半導(dǎo)體、冶金、化學(xué)等行業(yè).現(xiàn)舉例如下。

1.輕負(fù)載機(jī)組

主要應(yīng)用于薄膜工藝、真空工藝及科學(xué)研究中抽除干燥和非腐蝕性氣體用。機(jī)組泵的級數(shù)有1+3和1+4(1個羅茨泵、3或4級的爪式泵)兩種,前者極限真空為10~1Pa.后者達(dá)1~10-1Pa(均不含惰性氣體時);最高進(jìn)口壓強(qiáng)900托,進(jìn)口氣體最高溫度(120000Pa時)40℃,最高出口壓強(qiáng)150000 Pa。抽速在200~400m3/hrs.泵的轉(zhuǎn)速有2850 r.p.m.及3400 r.P.m.兩種,需水冷,軸承需氮?dú)獯迪矗牧棵糠昼?.35L。

2.中等負(fù)載機(jī)組

主要應(yīng)用于抽取腐蝕性氣體,為含蒸汽及塵粒的工藝過程提供真空環(huán)境等,如化學(xué)工藝、半導(dǎo)體工藝,當(dāng)然,薄膜工藝、真空工藝及科學(xué)研究等也均能勝任。

3.苛刻負(fù)載機(jī)組

主要應(yīng)用于抽除會產(chǎn)生副產(chǎn)品而阻塞泵的氣體或蒸汽.以及提供產(chǎn)生顆粒的真空工藝過程所需的真空環(huán)境,如制TiN、生長晶體、某些CVD過程等。

三、超高真空機(jī)組

超高真空機(jī)組是工作壓強(qiáng)在超高真空區(qū)域(<10-8Torr)能承受一定氣體負(fù)載的真空機(jī)組。

1.分子泵機(jī)組

ULVAC公司開發(fā)出一種無需冷水的分子泵機(jī)組(MUE-ECO系列).用100L/min(N2)的油封旋轉(zhuǎn)機(jī)械泵作為前置泵;機(jī)組抽速達(dá)210L/S(對N2).極限真空<10-8Torr,其最高Ar負(fù)載為30cm3/min.

該機(jī)組的主要特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊通用性強(qiáng);易于操作和維護(hù),如易換試樣,因其工作室的上部是像鐘罩一樣可取下的(工作室直徑250 mm左右),而底部用法蘭連接至分子泵,周圍有多個法蘭接口供接入蒸發(fā)源、膜厚監(jiān)測探頭等之用;工作室(不銹鋼制成)內(nèi)表面經(jīng)特殊化學(xué)拋光.故室壁放氣少、達(dá)到極限真空快。

2.低溫冷凝泵機(jī)組

這種機(jī)組由低溫冷凝泵及制冷機(jī)組成,無需另用液氦或液氮。廠方可根據(jù)客戶要求提供所需性能的機(jī)組,例如:為濺射裝置用的大抽速型;為刻蝕及CVD裝置用的無腐蝕型;為獲得更佳真空的可烘烤型;為科學(xué)實驗用的低振動型;機(jī)組高度較矮的L型等。

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