ターボ分子ポンプの利点のデータ分析

- May 21, 2018-

ターボ分子ポンプは、極低温ポンプ、イオンポンプ、拡散ポンプよりも優れているため、いくつかの点で優れています。 通常の状況で使用されます。


(1)油蒸気逆流のない洗浄

ターボ分子ポンプは、トラップを使用せずに操作手順に従って操作することができ、ポンプ式容器用の炭化水素を含むきれいな真空環境を提供することができる。 現代のターボ分子ポンプは、大型のポンプを除いて潤滑油をほとんど使用しません。ほとんどの小型ポンプはグリース潤滑ベアリングを使用しますが、小型ポンプもエアベアリングを使用しますが、磁気ベアリングが頻繁に使用されます。 近年、ドライタイプのバッキングポンプが数多く登場しており、ターボ分子ポンプシステムは油蒸気逆流がなく、真に清潔な乾式高真空ポンプとなっています(図4)。


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                            究極の圧力:2 × 10 -7 Pa

図4ターボ分子ポンプの残留ガスの典型的なスペクトログラム


図4は、ターボ分子ポンプシステムに炭化水素が存在しないことを示し、曲線上の17と18はOH +とH 2 O +を指す。


(2)使い易い

多くの用途において、ターボ分子ポンプは、高真空バルブまたは粗真空バルブを必要としない。 プッシュボタンを押すだけで、大気圧からの究極の圧力まで低減できます。 このシステムは、ターボ分子ポンプで粗いポンプで作動させることができ、ポンプを直接運転速度まで加速することができ、バルブ、パイプ、トラップ、バルブコントローラなどの真空部品やこれらのコンポーネントの故障を排除します。 したがって、ターボ分子ポンプシステムは、小さな空間を占有し、その設置方向は限定されない。 したがって、ポンプは任意の方向に設置できます(±5°の垂直範囲内でのみ作動するオイル潤滑ポンプは除く)。 この特徴により、設置場所が限定されている場所でターボ分子ポンプを使用することができる。


(3)強力なガス伝達能力

ほとんどのターボ分子ポンプは、水素やヘリウムなどの軽質ガスを送達する優れた能力を有しているため、リッチ水素プロセス、ヘリウム質量分析計漏れ検出器などの超高真空下でのプロセス操作に非常に適しています。 ポンプ腐食性ガス用に特別に設計されたターボ分子ポンプがいくつかあり、エッチング、反応性イオンエッチング、イオンビーム処理、低圧化学蒸着、エピタキシー、イオン注入などのプロセスに適しています。 また、これらのプロセスでは、ポンピングされたガスが低温ポンプ、イオンポンプ、拡散ポンプオイルを腐食する可能性があります。 それは標準的であるが保護されていないターボ分子ポンプを破壊する。 ターボ分子ポンプは一種のトランスミッションポンプであるため、ポンプ内に蓄積されることなくポンプガスを通過させることができます。 従って、スパッタリング、エッチング等の高ガス負荷プロセスに適している。


(4)超高真空用途に適しています。

良好な性能を有する2段式の回転式ベーンポンプ(または同じ性能のドライプレステージポンプ)を備えた良好な密封および脱気されたターボ分子ポンプは、典型的には10-9~10-10Torrの極限真空を有することができる(すなわち、 133.3および13.33nPa)。 ターボ分子ポンプが別の良好な密閉および脱ガスターボ分子ポンプと直列に接続されている場合、その最終圧力は一般に1×10 -10〜1×10 -11 Torr(すなわち、13.33〜1.333nPa)である。 低温ポンプまたはイオンポンプとは異なり、ターボ分子ポンプは超高真空条件下で全ポンプ速度で作動することができる。 これらの特性だけでなく、良好な清浄度(炭化水素なし)は、ユーザーが高分解能質量分析計、分子線エピタキシー装置、超高真空分析装置およびその他の装置用のターボ分子ポンプを選択することは明らかです。


(5)高圧下での良好な性能

いくつかのターボ分子ポンプの入口圧力は、10-1~10-3Torr(すなわち、13.33Paおよび133.3mPa)の間で作動することができる。 この圧力範囲でイオンポンプを使用することはできませんが、拡散ポンプでは動作が不安定になります。


(6)短いサイクリング時間

大部分のターボ分子ポンプ、特に小型ポンプは通常、通常の運転速度に達するのに1〜3分かかります。 また、ポンプの種類とモデルの違いはわずかです。 ターボ分子ポンプは直ちにオフにして大気にさらすことができます。 この高速サイクリング機能は、サンプル入力システム、特にハンドヘルド・リーク・ディテクタで便利です。


(7)長いサービス時間

いくつかの用途において、ターボ分子ポンプは、他のポンプより長い耐用年数を有する。 重いガスの負荷およびバルブの漏れは、極低温ポンプの時々の再生または修復につながるからです。 さらに、ターボ分子ポンプは、ポンプ油による真空チャンバの汚染を排除することもできる。