Турбомолекулярные насосы

Большинство аналитических приложений, включая масс-спектрометрию, электро-микроскопию и поверхностный анализ, производятся в условиях высоких уровней вакуума. Турбомолекулярные насосы – основной элемент в реализации необходимых условий и достижении необходимого вакуума. Некоторые турбонасосы нуждаются во вспомогательном или «черновом насосе», поскольку они не способны достигать необходимых пределов атмосферного давления. Интеграция безмасляных мембранных насосов для выработки вакуума, с современным турбонасосом (со стадией «молекулярного сопротивления») решительно улучшает чистоту генерации вакуума и часто снижает потребности в обслуживании. В большинстве ситуациях такой безмасляный высокий вакуум абсолютно необходим.

История и современность

Турбомолекулярный насос, впервые описанный в 1958 году Беккером, был основан на более старых насосах для молекулярного сопротивления, разработанных Гаедом в 1913 году, Голвеке в 1923 году и Зигбане в 1944 году.

Современные же аналоги работают по принципу - молекулам газа можно задавать импульс в необходимом направлении посредством повторных столкновений с движущимися твердыми поверхностями. В турбомолекулярных насосах быстро вращается ротор турбины и постоянно «ударяет» по молекулам газа, что обеспечивает их отток и создание или поддержания необходимого уровня вакуума.

Требования к процессам

Когда вакуумные системы работают без какой-либо газовой нагрузки, предельные уровни вакуума диафрагменных насосов принимается за доступные показатели. Объемный расход мембранных насосов, в таких случаях, влияет исключительно на временной период откачки. При газовой нагрузке черновые насосы рассчитываются таким образом, чтобы максимально допустимое давление подпирания высоковакуумных агрегатов достигалась безопасно.

Требования к оборудованию

• максимально допустимый вакуум диафрагменного насоса, достаточный для удовлетворения требований давления - до 0.3 мБар;
• высоки уровень скорости откачки;
• энергоэффективность;
• надежность, предназначенная для круглосуточной работы;
• переносимость конденсата;
• устойчивость к вакууму;
• надежный запуск;
• небольшие размеры, масса и низкий уровень вибрации.

Шариковые или магнитные левитированные подшипники

Высокие скорости вращения турбонасоса (некоторые установки малого диаметра работают со скоростью 60 000 об / мин) серьезно нагружают подшипники вала. Большинство производителей теперь предлагают легкие керамические шарикоподшипники с консистентной смазкой, так как эта комбинация является одновременно легкой, уменьшает импульс подшипника и имеет низкое давление паров смазочного масла при рабочей температуре насоса. В последнее время производители начали предлагать магнитно-левитированные подшипники, являющиеся либо постоянными магнитами для небольших насосов, либо комбинацией постоянных и динамических магнитных полей, поддерживающих вал без контакта. Насосы с магнитным поднятием включают бесконтактные подшипники, что приводит к истинно нулевой отметке масляного пара с подшипниками, которые никогда не изнашиваются.