Surface and Thin Film Analysis

The interaction particles& thin layer

The interaction X Ray with thin layer

The interaction   Light with thin layer

SEM: Scanning Electron Microscopy

TEM:Transmission Electron Microscopy

SPM : Scanning probe   Microscopy

AFM : Atomic   Force    Microscopy

STM : Scanning Tunneling Microscopy

Sims: Secondary ion mass Spectroscopy

RBS: Rutherford Backscattering Spectroscopy

XRD:      X_Ray Diffraction

XPS: X_Ray Photoelectron

Spectrophotometer

Ellipsometry

Thin film Structure

Electron_Beam Gun

Resistant Evaporation

Sputtering

PLD : Pulse Lasr Deposition

MBE: Molecular Beam Epitaxy

Chemical Deposition CVD

Chemical Deposition PECVD

Chemical Deposition MOCVD

Vacuum      About

Rotary           Pump

Turbomolecular   Pump

Cryojenic           Pump

Diffusion            Pump

The barometer History

Low vacuum range gauge


Thickness Monitoring

كاربران آنلاين:
بازدید امروز:
بازديد ديروز:
بازديد هفته گذشته:
بازديد ماه گذشته:
بازدید کل:
بیشترین بازدید:

پمپ هاي خلأ براي تخليه گازها و بخارهای داخل محفظه و در نتیجه ایجاد خلأ، از وسیله ای به نام پمپ خلأ استفاده می شود.
اساس کار این پمپ ها معمولاً به دو صورت انجام مي شود: ١) پمپ هاي تراكمي که اساس کار آنها جداکردن ذرات از داخل محفظه، متراکم کردن و هدایت آنها به محیط بیرون است. پمپ های چرخشی ون[1] از جمله این پمپ ها هستند.
٢) پمپ های تله ای[2] که با ایجاد تله به شکل های مختلف مانند تله سرما، موجب چگالش ذرات روی بدنه فلزی می شوند. پمپ های سرمازا از این دسته اند.
در شناسایی پمپ های خلأ فاکتورهای متعددی وجود دارد که در بین آنها دو فاکتور زیر مهم ترند: 1- آهنگ پمپاژ پمپ
2- خلأ نهایی قابل دسترس توسط پمپ
این ویژگی ها معمولاً در یک نمودار که به نمودار عملکرد معروف است، نشان داده می شود. به عنوان نمونه، نمودار عملکرد یک پمپ چرخشی ون DS 602 EDWARDS ، در شکل1 نشان داده شده است. پمپ های خلأ پایین و خلأ بالا دو نوع اصلي پمپ های خلأ هستند و همان گونه که از نام آن ها بر می آید اولی برای دستیابی به یک خلأ کم تا حدودmbar 3-10 و دومی برای خلأ فرازیاد مورد استفاده قرار می گیرند.
آهنگ پمپاژ پمپ های خلأ بالا، پایین تر از نوع اولی می باشد ولی به سبب نوع فرآیند برای دستیابی به خلأ های بالا بکار می روند.
متداول ترین پمپ های خلأ پایین، عبارتند از چرخشی بلوئر، چرخشی پیستون، چرخشی ون و از جمله متداول ترین پمپ های خلأ بالا می توان به پمپ های سرمایشی، پمپ های یونی، توربومولکولار و پمپ های پخشی اشاره نمود.

شکل1: نمودار عملکرد نمونه ای از پمپ چرخشی ون

پمپ مکانیکی چرخشی ون

این پمپ ها، همان گونه كه در شكل 2، مشاهده مي شود، شامل یک مجموعه پره های بکار رفته روی یک شفت است به گونه ای که وقتی شفت بوسيله یک موتور خارجی می چرخد کلیه گازهای مخزن پمپ متراکم شده و به سمت خروجی رانده می شود و در نتیجه موجب ایجاد خلأ در مخزن پمپ می شود. گازهای داخل محفظه به سمت ورودی پمپ شتاب گرفته و خلأ ایجاد شده در پمپ را پر می کنند و در حالی که شفت در حال چرخش است این گازها نیز بصورت متوالی متراکم می شوند. اين پمپ ها مي توانند به صورت تك مرحله اي و يا دو مرحله اي ساخته شوند.

شکل2: پمپ چرخشی ون تک مرحله ای

شکل3: الف) نماي واقعي از یک پمپ چرخشی ساخت شركت آلكاتل، ب) نماي شماتیک پمپ چرخشی

فرآيند پمپاژ محفظه به كمك پمپ تك مرحله اي، مطابق شکل4، در چهار مرحله انجام مي شود: در مرحله 1 هوای محفظه به خاطر اختلاف فشار محفظه با داخل پمپ، به داخل پمپ جریان پیدا می کند. در مرحله 2 هوای وارد شده از محیط ایزوله می شود. در مرحله 3 هوای وارد شده متراکم می شود. در مرحله 4 هوای متراکم شده به سمت بیرون تخلیه و در نهایت به سمت خروجی پمپ رانده می شود.

مخزن چنین پمپ هایی از روغن پر می شود که موجب روان سازی، خنک سازی و درزبندی می گردد.
از جمله معایب این پمپ ها می توان به محدودیت ایجاد خلأ به خاطر فشار بخار روغن و نیز جریان بخار روغن به داخل محفظه اشاره نمود که علاوه بر کاهش خلأ موجب ایجاد ناخالصی و کثیف شدن داخل محفظه می شود.

شکل4: مراحل چهارگانه نحوه عملکرد یک پمپ چرخشی

براي رسيدن به خلأ بالاتر از پمپ روتاري دو مرحله اي استفاده مي كنند. يعني گاز متراكم شده به جاي خروج به بيرون پمپ، وارد بخشي مشابه قبلي شده و دوباره متراكم شده و در نهايت به سمت بيرون پمپ هدايت مي شود. شکل5 شكل شماتيك يك پمپ دو مرحله اي رانشان مي دهد.

شکل5 : پمپ چرخشی ون دو مرحله ای

پمپ چرخشی روتس[3]

در بسیاری مواقع سرعت و خلأ ایجاد شده توسط پمپ های چرخشی کافی نیست. در چنین مواقعی برای افزایش خلأ و سرعت از یک پمپ روتس استفاده می شود كه مستقیماً به یک پمپ مکانیکی متصل می شود. این پمپ ها، مطابق شکل6 شامل دو قطعه قوسي(lob ) می باشند که روی دو شفت مستقل یکی به صورت ساعتگرد و دیگری پادساعتگرد می چرخند. در نتیجه این عمل، گازهای داخل پمپ، بین پروانه ها و نیز بین پروانه ها و استاتور، متراکم شده و به سمت پمپ چرخشی خارج می شوند.

شکل6: مراحل چهارگانه فرآیند پمپاژ در یک پمپ چرخشی روتس

یکی از عیب های پمپ روتس آن است که پروانه ها با یکدیگر و نیز با استاتور، هیچگونه تماسی پیدا نمی کنند. لذا یک جریان برگشتی گاز از ناحیه تخلیه به ناحیه ورودی وجود دارد و به همین علت، کارایی تراکم در این پمپ ها نسبت به پمپ های روغنی، کمتر است ولی با توجه به عدم تماس بین آنها، سرعت پمپاژ در این پمپ ها بالاتر است. به عنوان مثال سرعت یک پمپ چرخشی با سرعت 42 لیتر بر ثانیه با استفاده از یک پمپ روتس تا 240 لیتر بر ثانیه افزایش می یابد. در شكل 8 نماي واقعي از يك پمپ چرخشی ـروتس مشاهده مي شود .
همان طور که اشاره شد، روغن استفاده شده در چنین پمپ هایی یک مشکل جدی به شمار می رود که موجب کثیف شدن محفظه مي شود. برای جلوگيري از این فرآيند از یک فیلتر بین پمپ و محفظه استفاده مي شود. در جدول1 مزیت ها و معایب پمپ های مختلف چرخشی ون با یکدیگر مقایسه شده اند.

شکل8: نماي واقعی یک پمپ چرخشی روتس، ساخت شركت آلماني

جدول1: مقایسه پمپ های چرخشی ون

عیب	مزیت	(m³/h)ظرفیت	فشارخلأ (mbar)	نوع پمپ ون
مخلوط شدن روغن با بخار آب هنگام تراکم هوا	مصرف انرژی کم در مقایسه با ظرفیت بالای پمپ	1200-1	^2-10	چرخشی یک مرحله ای
مخلوط شدن روغن با بخار آب هنگام تراکم هوا	مصرف انرژی کم در مقایسه با ظرفیت بالای پمپ	1200-1	^3-10	چرخشی دو مرحله ای
بالا رفتن دما در فشارهای نزدیک به فشار اتمسفر	عملکرد تمیز عاری از روغن	40000-300	^3-10-^2-10	پمپ روتس

Leybold [1] Rotary vane [2] Entrapment [3] Rotary Roots Pump

منبع : کتاب مبانی لایه نشانی و آنالیز نانو ساختار تالیف آقای جهانبخش مشایخی، انتشارات مرکز نشر دانشگاهی

فیلم آموزشی در باره پمپ روتاری