閱讀次數(shù):5570 發(fā)布時間:2017/5/10 14:57:24
針對當前普遍采用的分子泵抽氣性能測試方法與程序,討論用升壓法測量渦輪分子泵壓縮比時實測計算值與真實值之間客觀存在的差異,并討論用其測量復合分子泵壓縮比的可行性;分析用滴管流量計法測量分子泵(渦輪分子泵和復合分子泵)抽速時可能產生的直接或間接的誤差,并提出消除此類誤差的基本思路,基于此思路,在實際工程中可得到科學可靠的更能客觀反映產品性能的測試數(shù)據(jù)。
分子泵能耗低,使用方便,易維護,其在分子流區(qū)域( 渦輪分子泵) 和接近分子流區(qū)域( 復合分子泵)有穩(wěn)定的抽氣性能,廣泛應用于高能加速器、重粒子加速器、可控熱核反應裝置、等離子體物理空間研究、原子束分子束系統(tǒng)、表面物理和分析儀器、高級電子元器件制造、半導體和光學元器件制造、真空鍍膜、真空冶煉等涉及真空技術的電子、冶金、化工、科研等眾多領域。
分子泵主要抽氣性能指標包括工作壓力、壓縮比與抽速。根據(jù)當前普遍采用的分子泵性能測試方法與程序,工作壓力采用直接法測量,壓縮比采用升壓法測量,抽速采用流量法或標準流導法測量,而這三項指標的測量,從理論上分析是可行的,但在實際工程測量中,根據(jù)實際測量條件,對于渦輪分子泵,壓縮比的測量值與真實值之間存在較大的差異; 而無論是渦輪分子泵或復合分子泵,基于滴管流量計法的抽速的測量值與真實值之間也存在直接或間接的誤差,本文將逐一進行分析討論。
壓縮比測量采用升壓法,通過向被測泵的前級真空側充入被測氣體以改變前級壓力與入口壓力,壓縮比由兩者變化量之比值衡量,測量過程中需先建立工作壓力。
設工作壓力為p01,對應前級壓力為p02( 此處p01、p02即為本底值) ,第i(i=1,2,3,4.....) 次充氣后,入口壓力變?yōu)閜 i1,變化量為Δpi 1,前級壓力變?yōu)閜i 2,變化量為Δp i2,對應的壓縮比為Ki,則有
壓縮比K max= max(K 1,K 2,,,,Ki ) 。
《GB/T 7774-2007 真空技術渦輪分子泵性能參數(shù)的測量》中關于壓縮比的測試規(guī)程未對前級壓力的充氣量作詳述,但根據(jù)理論研究和實踐證明,為了消除本底值對測量的影響,通過次對前級真空側充氣后,應保證對應的入口壓力
p11= 2 p01 ( 2)
也即Δp 11=p01 ( 3)
而對第二次( 含) 以后的充氣量則不作嚴格規(guī)定。實際工程產品中,考慮到實際應用意義,加之由于條件所限,一般不對泵作極限壓力( 無限制拖動和烘烤后,測試罩中*終趨近的壓力值; 相比工作壓力而言,此值在工程應用中意義不大) 檢測,而對工作壓力的檢測有嚴格的規(guī)程和限制條件,其值是一個條件限制值而非趨近值,目前市場上的分子泵工作壓力一般為10-6~ 10-7 Pa 量級。
原創(chuàng)作者:上海五久自動化設備有限公司