真空泵知识大全培训课件
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由此导致入口处与出口处因气体分子数浓度不 同而产生扩散现象
❖ Principle Diagram
❖ The Function Description
Cold Head能防止油蒸气回流至Chamber Fore line管路中的Buffer防止油蒸气被Pump抽走 油挡板和冷凝井使用都是为了进一步防止油蒸气
Diffusion Pump CRYO Pump
Principle
压缩、扩散 压缩、扩散 压缩、扩散
用油做介质 冷却、扩散
用冷媒做介质 冷却、吸附
Range 可达10-3torr 可达10-3torr 可达10-5torr
可达10-5torr
可达10-8torr
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
池保护。
Turbo Pump不能即停，会影响rotor和叶片，影响Pump寿命。
➢Diffusion Pump
❖ The Working Principle
真空油被加热之后，获得极高的热能 分子由喷嘴处向下喷射，且与周围气体分子碰
撞，由动量转移
通过外接低真空pump将聚集在出口处的气体 分子带走
❖Regeneration Procedure Purge
Vacuum controller: AUTO 切 MANUAL Turn off ion gauge Turn off power 通入热的N2
After 4 hours to roughing
❖Regeneration Procedure
潤滑 降溫 密封
❖ The Pumping Procedure
1 吸入
3 过压
2 压缩
4 排气
➢ CRYO Pump
❖ The Working Principle
CRYO Pump為高真空pump，應該和低真空pump配合使用，
工作前真空度應該達到10-2mbar ，否則無法工作。
當吸附氣體飽和后，要做regeneration ，即將高溫N2通入使凝結 的氣體釋放而排出pump。
❖ The Turbo Pump Protection
The damage factors
外物：高速旋转的rotor若有外物掉入，会严重毁坏 rotor ，因此在入口处均有一金属网防止异物。
突然vent：运转时突然有大量的气体进入，会撞击轴承 会造成Turbo Pump的寿命缩短，一般Turbo Pump ，可承 受30至50 次此情况。同时， Turbo Pump还有UPS蓄电
Fewer moving parts Higher Reliability Less complexity High speed
❖ The Working Principle
氣體從中間進入的優點： 1.縮短了氣體通過pump的路徑，減少了particle的沉積 2.減少了進口与出口壓差對軸的影響，減小徑向扭矩
由多級葉片組成，高速馬達驅動着Rotor，当气体分子因为扩散进
入pump，将会受到rotor撞击而向后极加速前进。
The characteristic of the Turbo pump
间隙很小，很容易堵塞 间隙不一样长，从上注下，gram
❖ Ppracticality Diagram
➢ Oil Pump
❖The Characteristic
Oil temperature controlled有很長的lifetime Oil pump中oil的品質對pump有很大影響，油品好，
pump抽气能力強，使用時間長。
❖The Oil Function
在PUMP上。
80°Karray用以吸附H2O、碳氢化合物等易凝结的气体， 15°Karray则
用以吸附N2、O2、Ar、CO2、CO等气体。至于需要更低温度才凝结的
气体，如H2、He、Ne等则使用活性碳（active charcoal）吸附。
当array吸附太多气体后其效率会明显降低，此时须做REGEN。
真空泵知识大全
➢Dry Pump
❖ The Principle
Dry Pump是最基本的真空pump，它是利用螺杆原理來工作的，它 主要的特点是可以从大气压下直接开始抽气,所以可以单独使用。 一般真空度要求不高（E-3torr以下），如CVD及furnace仅使用dry pump即可。
❖ The Characteristic
回流至真空系统 加Pump油时，最好由前级口灌入，也可由进气
口添加，须避免最顶部之喷嘴罩杯被油沾湿，否则 易造成蒸气回流
➢ The Comparison of Pumps
Classifies
机械 Pump
Pump Name
Root’S Pump Oil Pump
Turbo Pump
非机械 Pump
Roughing
Close N2 valve Open valve (if blow 50mtorr)
Chilling Down
通入He进行chilling ， until T=10±5k (利用冷冻原理，用compressor进行chilling ，循环使用)
➢Turbo Pump
❖The Working Principle
入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態狀）。 CRYO pump 需要接一个compressor通压缩的He。
❖ Principle Diagram
❖ The Function Description
Compressor 将he气压缩至约230psi ，并将因气体压缩而产生的高温由 cooling water 冷却，冷却后的高压he由管路送至PUMP ，在cylinder 中膨胀，气体膨胀时会降温，因此丛周围吸收大量热量，使
80°Karray及15°K分别降温至80°K及15°K （-193°C,-258°C）。膨胀后的
he压力约80psi ，再经管路回至compressor中。
当气体分子撞击此低温的array时，会凝结于array上，而达到减少空 间中气体分子数量。事实上气体分子并未离开chamber ，只是被保留
❖ The Function Description
Dry pump用在chamber由大氣壓下直接抽真空，可以維持進出口 壓差105倍。
Dry pump有電源（電源使馬達帶動螺杆式轉子轉動)。 N2 purge(稀釋防止particle沉積在間隙内），而 且N2形成气帘防止
rotor润滑油进入，产生污染。 N2可以调整Ballast来选择性调整N2流量。 Cooling water(防止溫度過高使pump無法運轉)。
❖ Principle Diagram
❖ The Function Description
Cold Head能防止油蒸气回流至Chamber Fore line管路中的Buffer防止油蒸气被Pump抽走 油挡板和冷凝井使用都是为了进一步防止油蒸气
Diffusion Pump CRYO Pump
Principle
压缩、扩散 压缩、扩散 压缩、扩散
用油做介质 冷却、扩散
用冷媒做介质 冷却、吸附
Range 可达10-3torr 可达10-3torr 可达10-5torr
可达10-5torr
可达10-8torr
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池保护。
Turbo Pump不能即停，会影响rotor和叶片，影响Pump寿命。
➢Diffusion Pump
❖ The Working Principle
真空油被加热之后，获得极高的热能 分子由喷嘴处向下喷射，且与周围气体分子碰
撞，由动量转移
通过外接低真空pump将聚集在出口处的气体 分子带走
❖Regeneration Procedure Purge
Vacuum controller: AUTO 切 MANUAL Turn off ion gauge Turn off power 通入热的N2
After 4 hours to roughing
❖Regeneration Procedure
潤滑 降溫 密封
❖ The Pumping Procedure
1 吸入
3 过压
2 压缩
4 排气
➢ CRYO Pump
❖ The Working Principle
CRYO Pump為高真空pump，應該和低真空pump配合使用，
工作前真空度應該達到10-2mbar ，否則無法工作。
當吸附氣體飽和后，要做regeneration ，即將高溫N2通入使凝結 的氣體釋放而排出pump。
❖ The Turbo Pump Protection
The damage factors
外物：高速旋转的rotor若有外物掉入，会严重毁坏 rotor ，因此在入口处均有一金属网防止异物。
突然vent：运转时突然有大量的气体进入，会撞击轴承 会造成Turbo Pump的寿命缩短，一般Turbo Pump ，可承 受30至50 次此情况。同时， Turbo Pump还有UPS蓄电
Fewer moving parts Higher Reliability Less complexity High speed
❖ The Working Principle
氣體從中間進入的優點： 1.縮短了氣體通過pump的路徑，減少了particle的沉積 2.減少了進口与出口壓差對軸的影響，減小徑向扭矩
由多級葉片組成，高速馬達驅動着Rotor，当气体分子因为扩散进
入pump，将会受到rotor撞击而向后极加速前进。
The characteristic of the Turbo pump
间隙很小，很容易堵塞 间隙不一样长，从上注下，gram
❖ Ppracticality Diagram
➢ Oil Pump
❖The Characteristic
Oil temperature controlled有很長的lifetime Oil pump中oil的品質對pump有很大影響，油品好，
pump抽气能力強，使用時間長。
❖The Oil Function
在PUMP上。
80°Karray用以吸附H2O、碳氢化合物等易凝结的气体， 15°Karray则
用以吸附N2、O2、Ar、CO2、CO等气体。至于需要更低温度才凝结的
气体，如H2、He、Ne等则使用活性碳（active charcoal）吸附。
当array吸附太多气体后其效率会明显降低，此时须做REGEN。
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➢Dry Pump
❖ The Principle
Dry Pump是最基本的真空pump，它是利用螺杆原理來工作的，它 主要的特点是可以从大气压下直接开始抽气,所以可以单独使用。 一般真空度要求不高（E-3torr以下），如CVD及furnace仅使用dry pump即可。
❖ The Characteristic
回流至真空系统 加Pump油时，最好由前级口灌入，也可由进气
口添加，须避免最顶部之喷嘴罩杯被油沾湿，否则 易造成蒸气回流
➢ The Comparison of Pumps
Classifies
机械 Pump
Pump Name
Root’S Pump Oil Pump
Turbo Pump
非机械 Pump
Roughing
Close N2 valve Open valve (if blow 50mtorr)
Chilling Down
通入He进行chilling ， until T=10±5k (利用冷冻原理，用compressor进行chilling ，循环使用)
➢Turbo Pump
❖The Working Principle
入口處擋片吸附水泡，裏面的特殊氣體吸附（成液態狀）。 CRYO pump 需要接一个compressor通压缩的He。
❖ Principle Diagram
❖ The Function Description
Compressor 将he气压缩至约230psi ，并将因气体压缩而产生的高温由 cooling water 冷却，冷却后的高压he由管路送至PUMP ，在cylinder 中膨胀，气体膨胀时会降温，因此丛周围吸收大量热量，使
80°Karray及15°K分别降温至80°K及15°K （-193°C,-258°C）。膨胀后的
he压力约80psi ，再经管路回至compressor中。
当气体分子撞击此低温的array时，会凝结于array上，而达到减少空 间中气体分子数量。事实上气体分子并未离开chamber ，只是被保留
❖ The Function Description
Dry pump用在chamber由大氣壓下直接抽真空，可以維持進出口 壓差105倍。
Dry pump有電源（電源使馬達帶動螺杆式轉子轉動)。 N2 purge(稀釋防止particle沉積在間隙内），而 且N2形成气帘防止
rotor润滑油进入，产生污染。 N2可以调整Ballast来选择性调整N2流量。 Cooling water(防止溫度過高使pump無法運轉)。