Данилин Б.С. - Вакуумное нанесение тонких плёнок (1051250), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Вол снабжать каждую механических насосов соз а . ьшое число одное дает шу1и н вябгшииыт помещения . Для того чтобы избавиться удо к~в, повысить кочффшшспт использования оборудо~ззодсгва, большое число вспять о сдую к льт " . йш~ ш ~х механических насосов заменяю г одним насосами обладаю и б ся эти насосы в отдс . * и шими олее высокой п онзво ит, сов к напылптельным у в отдсльное изолированное помо ени . щ * ие.
Вместо насо. лизоваиной системы м установкам подходят т предварительной откачки. Если достаточно высокая провод .. сли обеспечена хаиических насосов, т к имость сисгехгы и п ои р зводительность ме- любос количество папылигс. » . с , то к ией практи ~ески может быть и ть присоединено качестве примера на рнс. 2-7 схематически п бопроводов. Лини А а итсльной откачки с тремя линиямн трурвоначальной откачки я предназначена для пег д, создания в системе разрежения масляные насосы. Лин и мм рг.
сг. При этом давлении мог т быт у ть включены паро- иис п предназначена б иния имеет то же самое предельное рззреже- масляныт пасосо . К для о еспечевия беспе ребойиой работы паров. аждая лп~шя отка откачивастся отдельным метание г насосом. (ромс того, ямеется запасной насос, г г на' из,. ( , . ной насос, который в слуоиюю пасоса может быть подключен к лю. легчает . б Каждая линия обычно соби ае р тся из отдельных секций, что об- ставлеины нх раз орку и чистк . Ваку м ь у. „умные системы установок, пред- что поза е на рис. 2-7, снабжены электромагнитными клапанами, ление процессом откачки. оляет осуществлять как авт, оматическое, так и ручное управ- 90 Рис. 2-7.
Схема работы нескольких установок совместна с системой централизованной предварительной откачки. ! -- рзбочна объем. З вЂ” пзромасляиыя насос, 3 — главный хлзпанл 4 — клапан-псрехлы и~тель; Б — кххпзи-чатгхатель; 6 — механическая насос; А, В,  †хин чрепварительчся откачки В устаногке П производится первоначальная огкачка рабочего обьсма до давления 1 мм рт. сг., при этак электромагнит клапанаватекателя включен. В установке П! производится промежуточная откачка рабочего объема от давления 1 мм рт. ст. до давленая 17— 8) !О-' мм рт.
ст., достаточного для включения парохгасляно~о насоса. При этом клапан-переключатель находится в верхнем положении и открывае~ отверстие трубопровода Б, В установке ЛГ производится высоковакуумная откачка. При этом клапан паромасляиого насоса открыт, и откачка осуществляется через ливию В. Системы централизованной преднарительной откачки чзсго снабжаюгся усгройствами автоматического управления и аварийной сигнализации. Высоковакуумные пароструйные насосы Работа пароструйных насосов основана на откачивающем действии непрерывной струи пара рабочей жидкости за счет использования диффузии откачиваемого газа в зту паровую струю или явления вязкостного захвата газа струей пара рабочей жидкости.
Газ, поступающий в насос пч вакуумной системы, попадает в сферу действия струи пара рабочей жидкости, увлекается ею к охлажденной стенке насоса и выталкивается в сторону выпускного патрубка, к которому обычно присоединен вращательный масляный насос, созда<ощий предварительное разрежение, необходимое для нормальной работы пароструйпого насоса, После перемещения откачиваемого газа пар рабочей жидкости конденсируется на охлаждаемой проточной водой стенке и и виде жидкости стекает в испаритель. Эффективность пасоса зависит от величины кольцевого зазора между соплом и стенкой насоса, от скорости истечения струи пара рабочей жидкости, ее направленности к охлаждаемой водои стенке пасоса, а также от полноты конденсации пара на холодных стенках насоса.
Подавляющее большинство современных высоьовакуумных пароструйных насосов работает при давлении ниже !О ' з«и дг. ст. При этом количество газа, находящегося в откачнваемом объеме, становится малым по сравнению с количеством газа, адсорбированного стенками объема и находящейся в нем аппаратуры. Соответственно этому пароструйные насосы в основном предназначены либо для уравновешивания газовыделений со стенок откачиваемого обьема и натеканпя через неплотности, либо для удаления газов, выделя<ощихся при нагреве, плавлении и распылении используемых материалов.
Пароструйные насосы можно разделить на две группы. К первой группе относятся высоковакуумные пароструйные насосы, имеющие наибольшую быстроту действия в диапазоне давлений 10 — ' — 10 ' м<и рт. сг. и сравнительно небольшое выпускное давление (около 0,1 мл< рт. сг,).
Насосы этой группы имеют следующие особенности: большое сечение впускного сопла (обращенного или зонтичного типа), обеспечивающее большую скорость откачки газа; малый перепад давлении откачиваемого газа между разделенными струей пара частями насоса; несколько ступеней с постепенно уменьшающейся быстротой действия и соответственно возрастающей способностью выдерживать более значитеаьные перепады давлений; низкое давление пара в струе за счет использования маломощных электронагревателей. Ко второй группе пароструйных насосов относятся вспомогательные (бустерные) насосы, имеющие наибольшую быстроту действия прн давлениях 1О-'— 10-' з<ж рг. ст. н выше н выпускное давление до несколь- 92 ких миллиметров ртутного столба. Для насосов этой группы характерны следующие особенности: небольшое сечение впускного патрубка; сопла, рассчитанные на большой перепад давлений; высокое давление пара, получаемое за счет использования мощных электронагревателей.
Из высоковакуумных пароструйных насосов в настоящее время широко распространены разработанные в пятидесятых годах насосы «единой серии» с оыстротой откачки 100, 500, 2 000, 5 000 и 8000 л/сек. Это максимальное значение скорости откачки каждый насос может развивать в том случае, если он непосредственно подсоединен к откачиваемому объему. На практике эффективная быстрота откачки насоса значительно снижается за счет установки маслоотражателя, высоковакуумного затвора, охлаждаемой ловушки, а такж е наличия соединительного трубопровода между насосом и откачиваемым объемом. П и использовании паромасляных насосов «единой серии» в напылительных установках следует иметь в виду,чт р у, что скорость откачки этих насосов не зависит от давления лишь в очень узком диапазоне ( 2 ° 10 — <— ! ° 10 — ' мм рт, сг.), При давлениях ниже 10 — з мм рт.
сг. скорость откачки значительно снижается, так как начинают сказываться внутренние источники газовыделения, десорбцпи газов со стенок насоса, вылет из паровой струи продуктов разложения рабочей жидкости и встречная дич ч уз фф 'зия газов со стороны насоса предварительного разрежения. Таким образом, «полезная» скорость откачки при давлении 1 1О-',и,п рт. ст. и ниже зависит от времени непрерывной работы (так называемой тренировки) насоса и величины давления на стороне предварительного разрежения.
Чем лучше обезгажен насос и меньше внутренние течи, тем больше его «полезная» скорость откачки. К недостаткам насосов «единой серии» помимо узкого диапазона рабочих давлений, следует отнести невысокое выпускное давление (0,1 л<л< рт. сг,) и сравнительно невысокий предельный вакуум (3 ° 10 †« м<и рт. ст.).
Предельный вакуум паромасляного насоса существенно зависит от качества используемой раоочей жидкости, степени ее очистки н эффективности фракционирования в процессе работы насоса. В отечественных насосах обычно применяются минеральные масла 93 ВМ-2 и и ВМ-5, которые являются продуктамп дпстплляцпи медицинского вазелинового масла. Если масло и В!1-2 получают путем однократной возгонки, то для получения масла ВМ-5 применяют двукратную возгонку вазелннового масла, благодаря чему последнее приобретает более однородный состав и большую термическую стойкость, что позволяет, с одной стороны, несколько улучшить величину предельного вакуума и, с другой стороны, сокращает время, необходимое для его получения. За последние годы разработана и осваивается в производстве «вторая серия» паромасляных высоковаку мпых насосов.
У насосов этой серии улучшено обезгажнвацие конденсата за счет удлинения его пути и создания в нижней час~и корпуса насоса неохлаждаемой зоны с температурой стенок 100 — 150' С. Фракционироваиие масла повышено в результате создания разгоночных канавок непосредственно в нагреваемом днище насоса. Введение устройства для самоочищения масла и улучшенного фракционирования, а также замена конструкционной стали на малогазяшую нержавеющую сталь при изготовлении корпуса насоса позволяют получить предельный вакуум 5 1Π— ' мл рт. ст.
прн использовании резиновых уплотняющих прокладок. Замена резиновых прокладок металлическими позволяет при работе па масле ВМ-5 и прогреве откачиваемого объема улучшить предельный вакуум еще на один порядок. Снабжение конструкции насоса выходной эжекторной ступенью заданной производительности с одновременным увеличением мощности подогрева позволяет продлить верхний предел рабочего диапазона до давлений 1 ° !Π†' 0 — жж рг.
сг. и получить в насосах «второй серии» выпускное давление около 0,5 мж рт. сг. На величину предельного вакуума существенное влияние оказывают также условия предварительной ки. В работе !Л. 82) показано, что это влияние объ" отясняется проникновением легких газов в результате обратной диффузии из системы предварительного разрежения в высоковакуумную систему, скоплением продукса в вы тов разложения рабочей жидкости паромасляного н ысоковакуумиом объеме, когда насос предварительного разрежения не в состоянии их откачать, а также попаданием вредных примесей из механического па- 94 соса предварительного разрежения в сторону высокого вакуума. Влияние этих трех факторов может быть значительно ослаблено в результате резкого снижения давления на выпускном патрубкс высоковакуумпого насоса включением между ппм и механическим насосом вспомогательного высоковакуумного плп бустерного насоса. Поскольку количество растворенного в рабочей жидкости газа пропорционально давлению, при котором происходит растворение, то при последовательном включении вспомогательного насоса насьпценность рабочей жидкости газом значительно снижается и наблюдается эффект, равноценный обезгажнванпю конденсата па пути к холодильнику.
При использовании паромасляных насосов в напылптельпых установках исключительно важное значение имеет максимальное снижение миграции паров раоочей жидкости пз пасоса в откачиваемый объем, которая для большинства насосов составляет в среднем 0,1 — 0,0! Ъ от количества пара, истекающего из верхнего сопла насоса, что соответствует 1 — 5 жг!и ° слР по сечению входного отверстия насоса. Миграция паров рабочей жидкости резко позрастаст в процессе пуска и остановки пасоса, что часто является прп шпой загрязнения откачиваемого обьема рабочей жидкостью даже в том случае, когда в нормальном установившемся реигиме миграция незначительна.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
