2015-01-21
600
На рис. выше показана конструкция конденсационного насоса с использованием двухступенчатой холодильной машины, работающей по обращенному циклу Стирлинга. В корпусе насоса 14 размещена криопанель 10, изготовленная из меди и являющаяся откачивающим элементом насоса. Криопанель 10 имеет хороший тепловой контакт со второй ступенью машины. Для снижения теплопритока криопанели 10 со стороны теплых стенок насоса и откачиваемого объема предусмотрен жалюзийный экран 8, который имеет хороший тепловой контакт с первой ступенью машины 15. Температура экрана 8 поддерживается на уровне -73... -183°С (90... 100 К).
В картере 3 размещены компрессорный поршень 6 и шатуны привода, насаженные на эксцентриковые втулки 2 и 4 вала 1 встроенного электродвигателя 17. Картер 3 криогенератора через клапан 5 заполняется газообразным гелием под давлением около 20Х105 Па.
Криогенератор работает следующим образом. Газ, сжатый компрессорным поршнем 6 до давления около 40Х105 Па, поступает в водяной холодильник 16, где отводится теплота сжатия. Затем газ по каналу 7 проходит через сетчатый генератор 13, расположенный в вытеснителе. Часть газа поступает в полость расширения 12 первой ступени, а другая часть, пройдя генератор 11, поступает в полость расширения 9 второй ступени. При движении вытеснителя вниз происходит расширение газа в обеих ступенях и его охлаждение. В описываемой конструкции хладопроизводительность первой ступени составляет примерно 10 Вт при значении температуры —173°С (100 К), а во второй ступени примерно 4 Вт при -248°С (25 К). При площади криопанели 0,05 м2 насос обладает быстротой действия около 1,1 м3/с при давлении 10-2 Па.
Конденсационные насосы нашли применение в установках для нанесения тонких пленок в вакуумных печах отжига. Одним из главных недостатков этих насосов, использующих встроенные криогенераторы, является пока еще малый срок непрерывной работы, составляющий около 1000 ч.
В таблице ниже приведены характеристики основных типов высоковакуумных насосов, применяемых в оборудовании для производства ИС.
| Вид и марка насоса | Быстрота действия SНX103, м3/с | Диапазон рабочих давлений pp, Па | Предельное давление р', Па | Начальное или выпускное давление Pнач, Па |
| Диффузионные паромасляные Н-0,15С, Н-1С-2, Н-2Т-3, Н-40Т | 15... 30 000 | 5Х10-1...5Х10-5 | 3Х10-6 | 20... 40 |
| Турбомолекулярные ТМН 100-5000,ТВН 200-1500 | 100... 5000 | 10-2 ... 10-7 | 10-8 | |
| Адсорбционные насосы и агрегаты ЦВН-0,1-2, ЦВН-1,5-3, ЦВА-1-2 | 100...0,05 | 10-2 | ||
| Сублимационные и геттерно-ионные АВТО-2М, ГИН-0.5М1, ГИН-5 | 450... 10000 | 10-2... 10-8 | 10-10 | 10-2 |
| Магниторазрядные НМД-01, НМД-1, НОРД 10-250 | 6 … 1200 | 1Х10-1 … 5Х10-7 | 5Х10-10 | |
| Криогенные | 500... 40 000 | 10-1 … 10-10 | 1Х10-11 |
ГАЗОВЫЕ системы
