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低真空、中真空及高真空机组的分类及应用

早期的真空系统都必须由真空工作者亲自设计、组装.后来由于行业的发展壮大,遂有真空机组的供应。真空机组分为低真空机组、高真空机组、超高真空机组等多种,且种类繁多,不胜枚举.现介绍一些于下。

一、低真空机组(一)—含油机组

低真空机组的特点是工作压强高、排气量大。多用于真空室的粗抽以及气体负载大、工作压强高的场合,如真空输送、真空浸渍、真空过滤、真空干燥、真空脱气等装盟中。低真空抽气机组的主泵常用往复式机械泵、旋转油封机械泵、水蒸汽喷射泵、分子筛吸附泵、油蒸汽喷射泵、罗茨泵等,除后两者不能直接排于大气外,其余各种泵均能直接排于大气。使用低真空抽气机组,还需要根据被抽气体的洁净程度、湿度或其他特殊要求,配置必要的除尘器、干燥罐等部件,以保护机组,免致泵腔磨损。

二、低真空机组(二)—干式(无油)机组

近年来用多级爪式泵作为前级泵,和一个罗茨泵串接组成的干式抽气机组,能将气体直接抽到大气中,获得了广泛的应用。主要应用在半导体、冶金、化学等行业.现举例如下。

1.轻负载机组

主要应用于薄膜工艺、真空工艺及科学研究中抽除干燥和非腐蚀性气体用。机组泵的级数有1+3和1+4(1个罗茨泵、3或4级的爪式泵)两种,前者极限真空为10~1Pa.后者达1~10-1Pa(均不含惰性气体时);最高进口压强900托,进口气体最高温度(120000Pa时)40℃,最高出口压强150000 Pa。抽速在200~400m3/hrs.泵的转速有2850 r.p.m.及3400 r.P.m.两种,需水冷,轴承需氮气吹洗,氮耗量每分钟0.35L。

2.中等负载机组

主要应用于抽取腐蚀性气体,为含蒸汽及尘粒的工艺过程提供真空环境等,如化学工艺、半导体工艺,当然,薄膜工艺、真空工艺及科学研究等也均能胜任。

3.苛刻负载机组

主要应用于抽除会产生副产品而阻塞泵的气体或蒸汽.以及提供产生颗粒的真空工艺过程所需的真空环境,如制TiN、生长晶体、某些CVD过程等。

三、超高真空机组

超高真空机组是工作压强在超高真空区域(<10-8Torr)能承受一定气体负载的真空机组。

1.分子泵机组

ULVAC公司开发出一种无需冷水的分子泵机组(MUE-ECO系列).用100L/min(N2)的油封旋转机械泵作为前置泵;机组抽速达210L/S(对N2).极限真空<10-8Torr,其最高Ar负载为30cm3/min.

该机组的主要特点是:结构紧凑通用性强;易于操作和维护,如易换试样,因其工作室的上部是像钟罩一样可取下的(工作室直径250 mm左右),而底部用法兰连接至分子泵,周围有多个法兰接口供接入蒸发源、膜厚监测探头等之用;工作室(不锈钢制成)内表面经特殊化学抛光.故室壁放气少、达到极限真空快。

2.低温冷凝泵机组

这种机组由低温冷凝泵及制冷机组成,无需另用液氦或液氮。厂方可根据客户要求提供所需性能的机组,例如:为溅射装置用的大抽速型;为刻蚀及CVD装置用的无腐蚀型;为获得更佳真空的可烘烤型;为科学实验用的低振动型;机组高度较矮的L型等。

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