擴散泵真空抽氣系統(tǒng)的操作步驟
擴散泵抽氣系統(tǒng)操作（或控制系統(tǒng)設(shè)計）時應(yīng)注意：如果抽氣系統(tǒng)正在運轉(zhuǎn)，并且真空室是處于大氣壓下（即真空室正在進行工藝準備，如裝卸物料、處理工件等），則抽氣系統(tǒng)的高真空閥和粗抽閥都應(yīng)該是關(guān)閉的。在開始粗抽程序之前，要關(guān)閉前級管道閥，打開粗抽閥。在一般的真空系統(tǒng)中，粗抽管路上僅需要簡單的粗抽閥即可。典型的擴散泵真空抽氣系統(tǒng)如下圖所示。
1.擴散泵 2.水冷障板 3.液氮阱 4.高真空閥 5.真空室放氣閥 6.熱傳導(dǎo)規(guī) 7.電離規(guī) 8.粗抽閥 9.粗抽管道阱 10.機械泵1 1.前級閥 12.前級熱傳導(dǎo)規(guī) 13.檢漏儀連接口
擴散泵真空抽氣系統(tǒng)
在大型有特殊要求的真空室里，可以采用多步程序進行粗抽：首先，可通過一個較小直徑的孔或旁路管道對真空室進行粗抽。該小孔或旁路支管可限制氣流的流速并防止紊流攪起真空室基板上的粒子。這些粒子會靜電附著在絕緣襯底上。其次，當真空室內(nèi)的壓力降到較低值時，再打開主粗抽閥門，也可以在粗抽管路上設(shè)置節(jié)流閥，閥板由小到大逐漸開啟。第三，如果真空系統(tǒng)中采用羅茨泵，可以將泵旁路或讓它空轉(zhuǎn)，直到其入口和出口之間的壓差降低到羅茨泵安全工作的數(shù)值，譬如1000Pa，才開始將羅茨泵與前級機械泵進行串聯(lián)抽氣，這些功能可采用簡單的壓力傳感器來執(zhí)行。真空室粗抽達到的壓力不應(yīng)低于15Pa，到此壓力后應(yīng)關(guān)閉粗抽閥，并經(jīng)一段延時之后打開高真空閥。一般不用粗抽泵去抽壓力低于15 Pa的大型系統(tǒng)，否則會引起嚴重的機械泵油返流。
如果從靜止狀態(tài)啟動擴散泵系統(tǒng)時，則擴散泵要首先通入冷卻水，然后開動機械泵。在把粗抽管道里的氣體抽到某一壓力，如100Pa后，即可打開前級管道閥門并對擴散泵通電加熱。擴散泵預(yù)抽到一定壓力后，關(guān)閉前級閥門，并打開粗抽閥門對真空室進行粗抽，這些動作可由預(yù)先設(shè)定的真空規(guī)來自動控制完成。100mm或150mm口徑的擴散泵的升溫時間約為15min，600～800mm口徑的擴散泵則為30～45min。對于返油率要求較高的帶冷阱的擴散泵真空系統(tǒng)，當啟動擴散泵時，在冷阱冷卻之前應(yīng)注意避免泵加熱期間的返流污染冷阱以上的部位，當擴散泵開始工作時最好采用對冷阱進行局部冷卻（預(yù)冷）或采用氣體沖洗來解決這個問題，一般這一步驟需要操作人員去手動控制。
真空系統(tǒng)停機時，首先關(guān)閉高真空閥并使冷阱升溫，讓擴散泵抽走冷阱放出的氣體和蒸氣。如果讓冷阱自然地與其周圍環(huán)境達到平衡，則視冷阱的結(jié)構(gòu)不同而需要4～20h。用干燥氮氣吹冷阱的液氮儲罐可使這一時間大大縮短。當冷阱溫度達到0℃ ，就可切斷擴散泵電源。在擴散泵冷卻到約50℃時，關(guān)閉前級管道閥門，這時就可停前級機械泵并放氣。最后，應(yīng)把擴散泵的冷卻水關(guān)掉。如特殊情況下需對擴散泵內(nèi)放氣，則應(yīng)該在冷阱上方的閥門上進行，但必需把泵冷卻到50℃以下才行。對真空室放氣不能在擴散泵的前級管道閥門打開時進行，這樣會使空氣經(jīng)過粗抽阱、粗抽管道而回流進入擴散泵，從而將大量的機械泵油蒸氣帶入擴散泵。
如果真空系統(tǒng)中的泵是每天啟動和停機的話，可采用氣體沖洗技術(shù)來防止過渡過程的返流污染系統(tǒng)。在連續(xù)運轉(zhuǎn)系統(tǒng)時，偶爾地啟動或關(guān)斷一次所造成的瞬時污染是很小的，但是每天停機會使這種污染效應(yīng)大為增加。即使擴散泵泵尚在工作，從阱里解吸出來的泵液餾分還會返流到阱和高真空閥門之間的部分。
常用的典型擴散泵抽氣系統(tǒng)的操作步驟如下：
1）系統(tǒng)啟動時，首先接通擴散泵的冷卻水，調(diào)整水溫繼電器的溫度設(shè)定值，然后開動機械泵進行粗抽。
2）啟動機械泵前，要檢查泵的油位是否合乎要求，高真空閥及前級閥是否關(guān)閉。打開粗抽閥，在中小型抽氣系統(tǒng)中，只需要簡單的粗抽管道。在某些特殊要求的大型真空室里，可采用多步程序進行粗抽：首先，可通過一個小直徑的孔或旁路管道對真空室進行粗抽，當壓力降到?jīng)]有紊流存在時，再打開主粗抽閥門。
3）當真空室內(nèi)的壓力降到100Pa之后，可打開前級管道閥并給擴散泵加熱器通電。如果擴散泵已經(jīng)處于真空封閉狀態(tài)，則可在步驟1） 中同時加熱擴散泵。當擴散泵剛開始通電加熱時，如果電源有調(diào)壓器時，開始可適當增加點電壓，但泵油接近于蒸發(fā)溫度時應(yīng)把電壓調(diào)回到規(guī)定電壓，這樣可加快起動。但應(yīng)注意時間過長會造成泵油裂化。
4）一般將系統(tǒng)粗抽到15~20Pa左右時，關(guān)閉粗抽閥，等擴散泵正常工作后（即油蒸汽射流正常噴射），打開高真空閥進行抽氣。
5）如果擴散泵正常工作一段時間后，被抽容器的真空度仍不提高，則說明系統(tǒng)漏氣率太大，應(yīng)當關(guān)閉高真空閥，待系統(tǒng)漏率符合要求時再打開高真空閥進行抽氣。
系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)時應(yīng)按下述步驟進行：
1）關(guān)閉高真空閥。
2） 如果在擴散泵入口與高真空閥之間裝有液氮冷阱，則在關(guān)閉高真空閥后，應(yīng)使冷阱升溫，讓擴散泵抽走冷阱放出的氣體和蒸汽。冷阱升溫可采用自然升溫和用干燥氮氣吹液氮儲罐兩種方法。前者升溫時間較長，后者可使升溫時間大大縮短。
3）切斷擴散泵加熱電源。如有冷阱，可在冷阱溫度回升到0℃時，切斷擴散泵電源。
4）當擴散泵冷卻到50℃時，關(guān)閉前級閥，然后關(guān)掉機械泵，并立即向泵內(nèi)放入大氣（可通過電磁放氣閥自動完成）。
5）關(guān)掉擴散泵的冷卻水。
6）在真空系統(tǒng)停止工作時，如無特殊要求，應(yīng)將系統(tǒng)各元件保持在真空狀態(tài)下封存，但機械泵內(nèi)應(yīng)通大氣。
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