• <menu id="k0ki0"><menu id="k0ki0"></menu></menu><menu id="k0ki0"><code id="k0ki0"></code></menu>
  • <menu id="k0ki0"><strong id="k0ki0"></strong></menu>
    <menu id="k0ki0"></menu>
  • <menu id="k0ki0"><code id="k0ki0"></code></menu>
    img
    img
    img
    img
    img
    banner

    學術天地

    熱點推薦

    霍廷格電子參加2022中國國際半導體高峰論壇
    霍廷格電子參加2022中國國際半導體高峰論壇
    霍廷格電子參加2022中國國際半導體高峰論壇
    2022-09-21
    查看詳情
    上海市真空學會第九屆四次常務理事會紀要
    上海市真空學會第九屆四次常務理事會紀要
    上海市真空學會第九屆四次常務理事會紀要
    2022-08-25
    查看詳情
    霍廷格電子榮獲美國應用材料公司2022年卓越供應商獎
    霍廷格電子榮獲美國應用材料公司2022年卓越供應商獎
    霍廷格電子榮獲美國應用材料公司2022年卓越供應商獎
    2022-08-22
    查看詳情
    >>
    >>
    > >
    解決掉這幾個問題,擴散泵還有長遠的發展前景

    解決掉這幾個問題,擴散泵還有長遠的發展前景

    • 分類:真空雜志
    • 作者:《真空》雜志
    • 來源: iVacuum真空聚焦
    • 發布時間:2020-05-20 15:11
    • 訪問量:

    【概要描述】

    解決掉這幾個問題,擴散泵還有長遠的發展前景

    【概要描述】

    • 分類:真空雜志
    • 作者:《真空》雜志
    • 來源: iVacuum真空聚焦
    • 發布時間:2020-05-20 15:11
    • 訪問量:
    詳情

            由于擴散泵具有極限真空度高、抽速大、抽氣范圍寬、結構簡單、維護方便、沒有運動部件等優點,使得擴散泵還有長遠的應用前景,還有研究發展的空間。根據上述分析,預計發展方向應該是解決擴散泵耗能高、有返油、自動化程度低、理論不能指導設計等缺點。


    1、節能型擴散泵的研究
            擴散泵的高效節能,應該在加熱器上下功夫。
            加熱器主要有內加熱器和外加熱器兩種。需要統一認識的是內、外加熱器的定義,我們認為:應該以泵壁(泵底)為界,直接裝在泵壁內(油鍋里)的加熱器稱為內加熱器,裝在泵壁外面的加熱器稱為外加熱器。目前有些工作人員將改進的、能插入到擴散泵底的加熱管,稱為內加熱器是不確切的,應該還是屬于外加熱器。前文圖5、圖7都是外加熱器,只是較普通外加熱器有所改進,比較節約能源。
            可以看到,無論外加熱器與泵底安裝得多么緊密,都必須留有空氣隙,否則電加熱元件將與泵底接觸而造成短路??諝庀秾е码姞t對泵底(油鍋)的加熱只能是輻射加熱和空氣的對流加熱,輻射加熱的效率低,空氣對流加熱的熱損失大。這就是外加熱器無法克服的缺點。
            內加熱器是將加熱器直接放在泵體內的油鍋里,加熱器直接加熱油,省去了加熱器與泵底的傳導熱阻和對外界的輻射、對流散熱,因此內加熱器的熱損失少、熱效率高,而且還有助于減少擴散泵的啟動預熱和停泵降溫所需時間。
    在20世紀70~80年代,曾經有幾家工廠研制過內加熱器,加熱元件采用鎳鉻帶,采用磁夾作為固定和絕緣元件,直接放在油鍋里,實現節能。但是,按照當時的技術條件,出現了難題。主要是加熱電極在通過泵壁時的密封、絕緣都很困難,而且不太可靠,密封、絕緣的零件需要經常更換;加熱器的安裝、更換比較難;使用時出現過短路現象。因此,內加熱器沒有發展起來。
            現在的密封材料、絕緣材料都有了很大改變,電加熱器也出現了好多種,如果認真研究,上述難題應該能夠解決。

    2、低返油率擴散泵的研究
            擴散泵的主要缺點之一是返油,降低返油率是解決擴散泵應用前景的重要問題。為降低擴散泵的返油率,應該在單泵的結構和擴散泵真空系統兩方面下功夫。
            前文圖1和圖2給出的低返油率擴散泵的結構,均是在第一級噴嘴之上加設水冷帽。還有人提出加大第一級噴嘴的擴展度,提高噴射的蒸汽射流速度,實現擴散泵的低返油率。這些結論應該是研制低返油率擴散泵的結構改進方向之一。
            組建低返油率的擴散泵真空系統是另一個方向。在擴散泵頂部加低溫冷阱是有效的方法,隨著小型制冷機組的日臻成熟,這種方法在鍍膜設備的擴散泵系統中已被大量采用。還有什么新的辦法,值得期待。

    3、高度自動化擴散泵的研究
            從加工制造、裝配調試、性能測試、包裝運輸到使用維護,都需要自動化?,F在擴散泵技術與其他制造技術相比相對落后,需要全面發展、趕上機械制造業的發展進程。制造不規范、裝配不精準都會使得泵的性能不穩定。
            值得強調的是擴散泵運行控制的自動化。例如,依據工作真空度和氣體負荷實時調整油鍋溫度和加熱功率,不僅可以降低能耗,還有望提高抽氣性能和減少返流;對加熱器和冷卻系統的聯合控制,可以解決目前普遍存在的預熱升溫和停車降溫時間過長的問題;引入嵌入式故障報警系統,可大大提高擴散泵的有效可靠壽命。這些都需要研究和發展擴散泵與擴散泵真空系統的自動化。

    4、特殊需求擴散泵的研究
            近年來,常規擴散泵的市場需求受到了來自用戶使用要求提高和其他泵種發展的雙重擠壓。大抽速分子泵和廉價低溫泵的發展,蠶食了無油清潔高真空的部分市場需求。針對市場特殊需求開發專屬用途的產品,是擴散泵發展的重要方向。
            早期曾面向逆流擴散檢漏儀,開發出目前口徑最?。?5mm)的非標型號擴散泵,如圖8所示,已得到實際應用;以及面向小型儀器應用市場,開展微小型擴散泵的實驗研究。


    圖8  K-65型擴散泵的結構示意圖

            但隨著微小型號分子泵的產品面世,小型儀器所使用的高真空擴散泵受到沖擊。但擴散泵還會有屬于它自己的市場需求,例如面向核聚變發電廠所開發的汞擴散泵,我國也正在籌劃中。

    5、擴散泵的理論和設計方法研究
            擴散泵的理論研究難度比較大,到目前為止,理論還不能指導擴散泵的設計,設計計算不可靠。擴散泵的設計主要還是靠經驗。
            目前對于擴散泵還有一些現象解釋不清。例如:凸腔泵可以提高抽速是認識到的實際情況,為什么凸腔泵可以提高抽速也能解釋。但是,凸腔開在什么位置、凸起大小怎么確定等問題還都是憑經驗解決。因此,理論與實際相結合設計出性能良好的擴散泵還是非常期待的事情。
    ???????        擴散泵理論研究的主要方向應該是低壓氣體動力學。設計方法的研究最好是拋棄經驗設計,尋找科學的設計計算方法。

    結論
    ???????        擴散泵發展到今天,應該認識到:
    ???????        擴散泵的極限抽速為理論抽速,擴散泵的實際抽速受第一級噴嘴噴出的蒸汽射流形成的抽氣面大小、結構、強度影響;受泵口到抽氣面通導影響;受工作蒸汽返流大小影響。但實際抽速永遠小于理論抽速。

    ???????        擴散泵的極限真空度,取決于泵工作液的飽和蒸氣壓、油鍋溫度、擋油帽或冷阱溫度、泵的漏氣率,受第一級噴嘴結構影響也比較大。目前擴散泵的極限真空度基本能滿足用戶要求,除特殊需要外,再花精力追求提高真空度沒有太大意義。

    ???????        從公開發表的文章看,20世紀70年代擴散泵發展迅速,近些年來擴散泵的發展很慢,理論上沒有突破,結構變化不大,性能指標基本穩定。其原因主要是擴散泵的理論研究難度較大、意義不大,致使研究人員減少;隨著干式真空泵的發展,清潔無油真空環境的需要,擴散泵的用量在減少,致使研究、改進擴散泵結構和性能的人員減少。但是,擴散泵在目前是不會消亡的。

    ???????        擴散泵的發展方向,應該是研究、解決、提高理論認識;節約能源、降低成本、減少返油;根據需要發展滿足特殊需求的擴散泵。


    ???????        由于知識水平和搜集到的資料所限,文章中的觀點可能有誤,歡迎批評指正。


    本文發表于《真空》雜志2019年第5期
    原文標題:擴散泵的現狀及發展趨勢
    本文作者:張志軍,張世偉,韓進,徐成海
    作者單位:東北大學機械工程與自動化學院

    掃二維碼用手機看

    相關下載

    暫時沒有內容信息顯示
    請先在網站后臺添加數據記錄。

    中國真空網是中國科協所屬的中國真空學會門戶網站,提供真空泵、真空系統、真空測量、真空檢漏、真空鍍膜相關的學術研究報告、行業資訊、行業標準、工藝技術培訓、廠家設備選型等真空行業前沿資訊。

    地 址:上海市長寧區番禺路75弄1號 200052 

    電話:021-62595067、62595268

    会有人看见的不可以在这里
  • <menu id="k0ki0"><menu id="k0ki0"></menu></menu><menu id="k0ki0"><code id="k0ki0"></code></menu>
  • <menu id="k0ki0"><strong id="k0ki0"></strong></menu>
    <menu id="k0ki0"></menu>
  • <menu id="k0ki0"><code id="k0ki0"></code></menu>