Turbomoleküler vakum pompaları (TURBOVAC), örneğin araştırma, geliştirme gibi temiz yüksek veya ultra yüksek vakum gerektiren uygulamalarda veya yarı iletken endüstrisi, analitik enstrümantasyon veya kaplama teknolojisi gibi endüstriyel alanlarda kullanılır.

Çalışma prensibi

Prensipte, turbomoleküler pompa, türbinin rotor aşamalarının bir turbomoleküler pompanın (TURBOVAC i) kesit çiziminin bir dizi rotor kanadı ile donatıldığı bir mahfaza içinde hızla dönen bir türbindir. Dönen rotor kanatları arasında, zıt yönde düzenlenmiş kanatlara sahip sabit stator diskleri bulunur. Dönen rotor kanatlarından gaz moleküllerine bir momentum aktarımı vasıtasıyla, başlangıçta yönsüz termal hareketleri, pompanın giriş flanşından eksenel yönde ön vakum flanşına doğru yönlü bir harekete dönüştürülür. Moleküler akış aralığında (yani 10 ^-3 mbar (0.75 x 10 ^-3) altındaki basınçlardaTorr)) gaz moleküllerinin ortalama serbest yolu, rotor ve stator kanatları arasındaki boşluktan (tipik olarak milimetrenin onda biri kadar) daha büyüktür. Buna uygun olarak, moleküller esas olarak optik olarak yoğun rotor kanatlarıyla çarpışır ve bu da oldukça verimli bir pompalama eylemiyle sonuçlanır. Laminer akış aralığında (yani 10 ^-1 mbar (0.75 x 10 ^-1 Torr) üzerindeki basınçlarda ) rotorun etkisi, moleküllerin kendi aralarındaki sık çarpışmalardan dolayı bozulur. Bu nedenle, bir turbomoleküler pompa, atmosfer basıncında gazları pompalayamaz.

Rotor Yatağı

Leybold, farklı rotor yatak sistemleri sunar. Tamamen klasik mekanik tip rotor yatağı (TURBOVAC) veya manyetik rotor yatağı (TURBOVAC MAG) ve ayrıca ön vakum tarafındaki yatağın ömür boyu yağlanmış seramik bir bilyalı yatak olduğu bir hibrit yatak (TURBOVAC i/iX) yüksek vakum tarafında, aşınmayan bir manyetik yatak vasıtasıyla uygulanır. Tüm bu yatak tipleri için tipik olan, herhangi bir pompalama eyleminin olmaması nedeniyle pompanın durması gibi koşullar altında vakum odasına geri sızabilecek herhangi bir yağlama yağı gerektirmemeleridir.

Tahrik Elektroniği/Kontrol Ünitesi

Turbomoleküler pompanın çalıştırılması ve izlenmesi, bir elektronik frekans dönüştürücü (inverter) gerektirir. Frekans dönüştürücü, motor için sürüş voltajını ve çıkış frekansını sağlar ve ayrıca sistemi otomatik olarak izler. Pompa rotorunun optimum çalışması, sürekli artan voltaj ve frekans beslemesi ile elde edilir. Nominal hıza ulaşıldıktan sonra başlatma akımı kontrollü bir şekilde normal çalışma için gerekli seviyeye düşürülür.
TURBOVAC'ın frekans dönüştürücü ve motoru, yüksek giriş basınçlarında bile minimum hız düşüşü için tasarlanmıştır. Bu, moleküler akıştan viskoz akışa geçiş aralığında da mümkün olan en yüksek gaz verimini sağlar.
Verilen sistem ve kurulum koşullarına bağlı olarak, kontrol ünitesi, mevcut kurulumlara kolay entegrasyonu kolaylaştıran kapsamlı bir isteğe bağlı aksesuar yelpazesi ile desteklenebilir.

Forevakum Pompası

Turbomoleküler pompalar, atmosferik basınca karşı doğrudan sıkıştırma yeteneğine sahip olmadıklarından, çalışmaları için her zaman yeterli oranlı bir ön vakum pompası gerekecektir. Rotor kanatlı klasik rotor düzenlemesi için genellikle iki kademeli döner kanatlı pompalar (TRIVAC) uygun olacaktır. Bazı durumlarda ayrıca tek kademeli döner kanatlı vakum pompaları (SOGEVAC BI) veya kaydırmalı vakum pompaları (SCROLLVAC). DIVAC) kullanılabilir.

Karakteristik Miktarlar

Pompalama hızı (hacim akış hızı)

Pompalama hızı "S", pompanın giriş açıklığından geçen hacimsel akıştır. Bu, gazın tipine bağlıdır, bu nedenle nominal pompalama hızı, yani pompanın maksimum ulaşılabilir pompalama hızı, genel olarak hava, sırasıyla nitrojen için belirtilir. Yüksek vakum mühendisliği alanında, pompalama hızını ölçüm birimi [l/s] olarak belirtmek yaygındır. Pompalama hızı, giriş basıncının S = S(p ₁ ) doğrusal olmayan bir fonksiyonudur .

Gaz çıkışı

Gaz çıkışı "Q", ölçüm birimi [mbar xl/s] giriş basıncı yoluyla pompalama hızına bağlıdır. Q = Q(p ₁ ) = p ₁ * S(p ₁ ).

Sıkıştırma

Sıkıştırma “K”, turbomoleküler pompanın ön vakum tarafındaki basınç ile yüksek vakum tarafındaki basınç arasındaki oran olarak tanımlanır. K = K(p _VV ) = p _VV /p _HV . Sıkıştırma, gazın türüne bağlıdır.

Nihai basınç (taban basıncı)

Nihai basınç, “p _{ön muamele} pişirilmiş edilebilir bir turbomolekuler pompa” ölçüm 48 saat, 24 saat fırında Çıkış (gaz giderme) sonra bir test bölmesi içinde elde edilmektedir forevacuum basıncı ve sıkıştırma oranı arasındaki oran ile tanımlanır aranjman. p _ult = p _FV /K ₀ .

Erişilebilir maksimum nihai basınç, diğer şeylerin yanı sıra aparatın temizliğine, kullanılan ön vakum pompasının tipine, yüksek vakum flanşı için kullanılan conta tiplerine ve fırınlama koşullarına bağlıdır.