分子泵原理

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机械轴分子泵
推进叶片
泵内结构图
马达 陶瓷轴承
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机械轴承分子泵的 Grease up
底部
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上部
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泵的轴承为什么会失效?
润滑不足 油膜厚度
- 太多 - 太少 - 污染
载荷过大:
- 不对中 -动平衡不好 -- 轴弯曲 -- 等.....
范围的突变气压，都将造成泵本体的损坏。有些
甚至是不可逆转的。
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2.高真空性能 通常其泵的真空压可以到达10¯ 3~ 10¯ 9 pa 3.组合性 在真空系统中，分子泵通常必须同辅助泵（干泵、 油旋转真空泵）组合后才能运行。（如下图）
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TMP—Turbo Mlecular pump
TMP PUMP基础知识
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分子泵的发展历史
机械轴承式分子泵
磁悬浮轴承式分子泵
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分子泵的定义
Turbo
在分子流状态下工作，使 用机械动能，将气体分子 定向压缩、流动的真空泵。
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分子泵的内部结构
TURBO部分 主轴 动片 外壳 高频旋转马达 牵引泵部分 下部磁悬浮电机 静片固定圈 辅助轴承
静片
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A C
B
D
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分子泵的系统组成（泵本体）
MDP5011 （ALCATEL） VAC361 （LEYBOLD） TG553VW （OSAKA）
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分子泵的基本特征
1.运行时泵内涡轮回转的高速性 通常其泵内转子工作时的回转速度为10000 ~ 60000rpm；最高可达到90000rpm.其泵的叶片 顶端线速度通常在200m/s以上。所以运行时如 果有异物进入或在进气、排气方向有超出其许容
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分子泵的分类
一.从转子结构特征上区分 复合 分 子 泵
涡 轮 分 子 泵
牵 引 分 子 泵
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分子泵的分类
二.从轴承特性上区分
1.磁悬浮轴承分子泵
精工——STP系列 EBARA——TE1600系列 莱宝——VAC 340系列
2.机械轴承分子泵
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分子泵的系统组成（在真空系中）
真空腔体
V1
V3
V2
DRY PUMP
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分子泵的工作原理（一）
一。按气体分子理论
1.在正常的大气压下。每 cm3空间气体分子为 2.5-E19，此时其压力为 760Torr=101325Pa 2.大气环境下由于空间的 气体分子密集，各气体 分子间的平均自由程 MFP仅为0.07微米，因而 气体为粘滞流状态，气 体分子几乎是在原地振 动。
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分子泵的工作原理（一） R
动翼 VMFP Vr
静翼
Vh
V
Vr
回转轴
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Vh
V
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分子泵的排气原理（一）
转子转动特性（平面展开图）
a 动片
定片 b 动片
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a
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分子泵的排气原理（一）
Z
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分子泵的N2 PURGE….
GAS IN
DEPOSITON GAS & N2 PURGE GAS OUT
排气口
N2 Purge in
分子泵N2 purge回路 与主pumping回路
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TMP PUMP 启动顺序
2辅助轴承
五轴控制原理图
Z轴Sensor Z轴磁场
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分子泵的轴控制原理
径向位置检知Sensor
Y2
X2-Y2检测平面
X2
高频发生器
Y1
X1-Y1检测平面 增幅回路
X1
控 制 器
检出回路
Z
补偿回路 Z检测平面 轴向位置检知Sensor
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动片角与轴的关系：

Z

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在泵内堆积的生成物。。。 V
h
动片 定片
生成舞易堆积区
外圈
CONTROLLER
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分子泵的轴控制原理
1辅助轴承 径向Sensor 径向磁场 径向Sensor
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分子泵的工作原理（一）
一。按气体分子理论
1.随着真空度的提高， 单位体积内气体分子 的数量逐渐减少， MFP变大。当真空度 达到1X10 ¯ 3Torr之后， 其MFP接近5cm.气体 分子呈现出“分子流 状态”
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mlecular
pump
透平
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分子
泵
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分子泵的分类
一.从转子结构特征上区分
1.
涡 轮 分 子 泵
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分子泵的分类
一.从转子结构特征上区分
2
牵 引 分 子 泵
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Breaker on
Execute Self test Levitation Start
Start pump
Acceleration State
Normal Operation State
Stop pump Breaker off
f
2700~7000
SPEED
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安装和操作的不当
老化
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