Данилин Б.С. - Вакуумное нанесение тонких плёнок (1051250), страница 17
Текст из файла (страница 17)
бочсн температуре насоса (около 60' С) достагочной вязкостью, Однако вязкость не должна быть чрезмерно большой во избежание ненужного повышевил трения, а следовательно, и величины потребляемой мощности. От масла требуется, чтобы оно не содержало легколетучих составляющих, т. е. температура вспышки масла не должна быть ниже 200'С. Кроме того, масло це должно содержать валы, водорастворимых кислот п щелочей, и его свойства ве должны изменяться в процессе эксплуатации. Из вакуумных масел отечественного производства для механических насосов наиболес широко применяется масло ВМ.4 (ГОСТ 7903-36).
Оно представляет собой машинное масло Су, из которого в результате вакуумной перегонки отогнаны 13 †!бч)а низкокипящнх фракций. Масло имеет широкий фракционный состав, причем примерно 16а(> э~ого масла имеет давление паров около 10-з мм рт. ст. Масло достаточно легко окисляется и обладает низкой влагостойкостью, вследствие чего быстро теряет свои первоначальные свойства, особенно при откачке влажного воздуха. Сравнительно недавно было разработано новое масло для механических насосов. Масло ВМ-6 (РТУ РСФСР № НП-12-6!) представляет собой дистиллят, полученный путем вакуумной перегонки исходных нефтяных продуктов.
Влагостойкость и окислнтсль~ая стабильность этого масла примерно а 2 — 4 раза выше, а давление пара на 1 — 2 порядка ниже, чем у масла ВМ-4. Кроме того, при пониженных плюсовых температурах масло ВМ-6 обладает примерно в 2 раза меньшей вязкостью, чем масло ВМ-4. Следует иметь в виду, что обычные механические насось> с масляным уплотнением ие пригодны для откачки аарогазовых смесей. У большинства из них отношение максимального объема рабочей камеры к ее мнниыальному объему, который оца имеет в момент открывания выпускного клапана (так называемый коэффициент сжатия], достигает 700. В результате этого водяной пар, даже в том случае, если его парциальное давление в разрсжаемом объеме невелико, конденсируется в воду, которая остаетг я в насосе, за пределы жс насоса выбрасывается только влажный воздух.
Йиогокрагиое повторение процесса сжатия приводит к обогащению насосного мас. ла водой. Вода, смешиваясь с маслом, образует эмульсшо, проникает в сторону впускного патрубка и, испаряясь, снова попадаег в откачиваемый объем. Для предотвращения конденсации паров прн нх сжатии в процессе откачки вращательные насосы снабжаются специальиымн устройствами, с помощью которых в определенпыи момент времени в рабочую камеру насоса впускается сухой воздух -- балластный газ. Кол>шесгво этого газа подбирается таким образом, чтобы давление и рабочей камере насоса, достаточное для огкрывания выхлопного к»анги>а, д кгигалось прои>де, чем плрцнлльног' давление паров стане> равным дав>гни~о насыщения.
Усовсри~гнгтвозлнные вращательные масляные насосы, приспособленные для эффективной откачки парои и парогазовых смесей, носят название газобалластныт насосов. Для откачки больших объемов до давлений 10 ' 1О-' им рт. ст. вместо вращательных масляных насосов все шире прил>еняют двухроторныс насосы. Эти насосы состоят из двух лсмннскатообразвых роторов, вращ ~>ощихся в противоположныс стороны.
Большая производительность у этих насосов достигается благодаря тому, что здесь нет необходимости нспользовзть масляные уплотнения между 87 роторами, а также между каждым из роторов н внутренней поверхностью корпуса насоса. Это позволяет увеличить скорость вращения роторов ло нескольких тысяч оборотов в минуту. Быстротз лействия этих насосов достигает нескольких тысяч литров в секунду, и они успешно могут заменять пароструйные бустерные насосы.
Прн этом снижается расход электроэнергии на откачку, уменьшается время, необходимое лля запуска установки, так как нет необходимости рааогревать насос, к повышается надежность вакуул1ной 2~~ 3 установки. Однако значительные зз. 70 зары между роторами (0,4 — 08 мм) 2ыЕ-9 и небольшой коэффициент компрессии (около 10) позволяют использовать ш лвухротариые насосы только при по- следовательном соединении с меха+ укб ннческими масляными нлн водоколь. цевыми насосамн.
Преимуществами 5 г 4 Лвухроторных насосов по сравненн1а Ю с механическими насосами с масля— ным уплотнением являются: отсут- ствие слгазочных веществ, трения и 7 износа, большие скорости откачки, а также нозможность применения анти- 4 коррозионных покрытий лля внутрен- них поверхностей пасоса с целыа нх а) 0) защиты от агрессивных сред. По рабочему диапазону лавлендй Ряс. 8-5, Ионная лапушка двухроторные насосы можно разде. ииверсно-магнетроипого лить на трн ~Руины: типа.
1. Насосы, работающие на ага - - схема включения золушки агасферу; эти насосы ил1еют небодьэ вакуумную систему: 1- ые- шой к. и, л. и небольшое предельное хэнчческнй вакуумный насос разрежение (несконьКо Миллиметрои е масляным уплотнением; у— ртутного столба). шнйся елнрэреыеэно катоары, 2. Насосы, требующие лля своей 3 — на ужн — наружный магнит; е -- работы небольшого разрежения (не- стержйеэрй анод;  — эысохороэьтный источник б — прллрл ска11ка лсся1ков миллиметров Ртутохлэжхэюшей залы 7, в-- ыа- ного столба); згн насосы созла1от не"е'ры1 —. ээкуу" н"й ирэн; ПРЕДЕЛЬНОЕ раэрЕ1КЕННЕ (Ла ЛЕСятЫХ траектррн» электрона э ле.
Ланей мнтлиметра ртутного столба). эушке 3. Насосы, требующие лля своей работы разрежения в десятые доли миллиметра ртутного столба. Эти насосы обеспечивают предельный вакуум ло тысячных долей миллиметра ртутного столба. Наибольшее распространение нме1от насосы второй группы, облала1ощпе быстротой нсйсгвня 0,1 — 2 .нэ)гсх. Прн всех достоинствах лвухроторных насосов у ннх есть олин существенный нслостзток— онн зизчнтеяьно дороже пзромасляных насосов, имеющих примерно ту же самую быстроту лействяя.
Отечественная промышленность серийно выпускает лвухраторные насосы ЛВН-500 н ЛВН-1500 с быстротой действия 0,5 и 1,5 ллл)сек. С уществениым недостатком механических насосов с масляным уплотненном является постепенное проникновение масляных па ов в откачнваеыый объем. Даже применение в механ1шеских насосах высококачественных масел с низким давлением паров не дает пол- 88 нои гарантии отсутствия легколетучп. углеволорадов в атмосфере остаточных газов.
Дело в том, что в местах трения нз-за местных перегревов происходит крекинг-процесс с вылеленнем легки~ угленолородов. Прнлгенение жс термически сгойкого силиконового масла невозможно цз-аа его,плохих смазываюгцих свойств. Вместе с тем ловушки, основанные на вымораживании, ацсоРбцни ндп терлшчс. оком разложении углеводородов, практически не лают полной гарантшг того, что хотя бы небольшое количества паров не попзлет в откачиваемый объем. Почти так же обстоит дело при использонаннп ловушек с горячим катодом, гле осцонныл1 процессом является разрушение углеводородов электронной бомбардировкой н превращение пх в откачиваемые газы и выпалающнй в осадок углерод. Горячий катод имеет ограниченный срок службы.
Откачиваемые пролукты разложекяя создают излишнюю нагрузку на насос и попадают все же в откачиваемый объем. Применение трубки с тлеющим раз- 7х70" а 0 72 74 70 78 Ы 2529 52 55 47 75 )з 17 27 57 45 бх70 м а 27 д) Рнс. '2-6. Масс-спектрограмма остаточных газов. а — беэ нонной ловушки (общее лэвленне 1.З 10 мч рг. сг.1; б — с нонной ловушкой 1общее давление з 1а-л ллч рт ее 1 89 рядом исключено, поскольку.
прп достижении вакуума 10-з— 1Π— ' мм рг. сг. тлеющни разряд гаснет. ог па ов Весьма перспективным способом защиты откачиваелшго объе а о ъема пушка ! ис. 2-5) 'р масла являечся прил~енснне ионных ловушек. Р! иом магии )рис. ' - ) использует разряд с холодным катодом в папе оперечкаго, а и тном поле. Пнлиндрическгге стенки ловушки об разуют лспо в л гг д,, о оси цилиндра расположен анод. Магнитное п л ое попс иаправа кительна доль осн цилиндра. Внизу полости разрядника ах р; г я поверхность. В результате совместного действия эл .- грнческаго и магнитного о ействня алеки тиого полей электроны описывают длинную циклоидальиую траекторшо и эффективно ионпзуют молекулы газа и пара, кого ыс затем ст р ' устремляются к из~оду, выбивая из него ноиые электроны, необходимые для поддерхсания а .
Т висит ог а . разряда. ок разряда заог давления, составляя обычно несколько микроампе . В зулыате использования та акой ловушки содержание утлеводородов оампер, рев атмосфере остаточных газов сщокается до 1ауа от первонзч . ч зчальной содержание г~ тих р . ' - ). амечспо также, что ионная ловушка снижае дру компонентов остаточных газов. Паприче, т держание паров воды ме у ньшается до й первоначальной величины, а кислород по ~тп полностью исчезает Работа системы цситрилизова1ичой предварило,тылов откачки осуществлиется следующим образом В установке 1 производится иапуск воздуха в рабочий обьем. При этом электромагниты всех трех клапанов обесточены.
Клапан-переключатель находится в нижнем положении, открывая доступ воздуха в рабочий объем. Одноврсмсипо клапан-натекатель предотвращает попадание воздуха в систему централизованной предварительной откачки. Клапан паромасляиого насоса закрыт. Клапан-переклю чатель находится в нижнем поло кении и разделяет вакуум-проводы А и Б. Централизация предварительной откачки Если испо.чьзуется большое число однотипных ~~~июю~ то з~час~ую б устаионку огдсльпым тую ываст нерационально временно работающих меха шческим насосом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
