油扩散泵的现状及发展.doc

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1、油扩散泵的现状及发展作者■:李殿东兰州真空设备有限责任公司摘要：对国内外油扩散泵的主要性能及现状作了比较，初步分析出存在的羞距，提出了今后的发展趋势。关键词：油扩散泵，抽气速率，临界前级压力，泵液返流率从上世纪我国硏制出第一台汕扩散泵开始，经过数代人的呕心沥血和长期探索硏究发展，己达到相当的技术水平和一定的生产规模，被广泛应用于机械、电子、冶金、原子能、空间模拟等工业领域和科学技术研究中,为我国的科技发展做出了显著的贡献。油扩散泵具有对被气体无选择性、抽气速率大、结构简单、无机械传动、无摩擦和操作维护方便的特点，抽气原理是利用高速运动的油熬汽流耳被抽气体混合进行能理交换而达到抽气作用

2、的。代表油扩散泵技术水平的主要性能（参数）指标为：极限压力、抽气速率、临界前级压力、泵液返流率、平均无故障时间等。国内直接从事泵的开发研制、生产的单位主要集屮在2所大学、1个专业研究所和4家国企,H前有许多公司、企业通过交流、仿制等办法参耳泵的制造。国际上油扩散泵技术水平较高的主要代表厂商为Leybold.BOCEdwards.ULVAC.Pfeiffer（Varian）等公司，其产品在国内都有用户，口碑均不错。下面我们对国内外油扩散泵的现状进行比较，探讨今后发展的方向。1、分类与特点新国家推荐标准将油扩散泵分为K系列（直腔泵）、KT系列（凸腔泵）2个系列，主要依据泵的外形差异进行区

3、别。实际上市场现存的产品除包括上述2类外,还包括KA系列（直腔矮泵）、KTD系列（凸腔低返油泵）、KC系列（宽区域泵）等；按喷帽、喷嘴数量分有5级、4级、3级等形式。泵系列的演变是随右我国科技人员对油扩散泵研究的深入和解决实际就用问题的过程屮逐步完善的。例如，在允许稍许降低泵的抽气速率指标下，通过合理的调节泵芯各级间距，可以降低泵的高度，从而减小空间高度，于是出现了直腔矮泵。实践发现在泵门尺寸不变的情况卜•增加泵腔尺寸可以将泵的抽气速率平均提高30%,共至50%,对大泵來说也有一定的效果，我公司新硏制的地么1200mm的凸腔泵比冇•腔泵的抽气速率提高20%,山于提速效果明显，凸腔泵很

4、快系列化，并成为油扩散泵的主流产品，广泛应用于各类真空应用设备屮。随着半导体管行业的发展，提出了洁净真空的要求，必须严格限制泵液返流率，其至要求无油真空的环境,因此只有降低泵木身的返流率并配宙合理有效的防返油装宜才能解决问题，于是凸腔低返油泵系列应运而生，该类泵的泵腔、泵腔的设让与凸腔泵有明显的不同，设计参数突破了原有的选择范咼并不只是简单地将水冷描汕帽置于泵腔内的结构，实际表明，凸腔低返汕泵和预期的效果尚有差距,需进一步改进探索。油扩散泵在W4—10'2Pa范围具有稳定的抽气速率，圧力高于101Pa时抽气速率降幅非常人，形成明显的拐点，使油扩散泵与前级泵不能很好地衔接，延长抽气时间

5、，新生的宽区域泵在不改变泵原有的性能指标的情况卜，提高泵在高压力区域的抽气速率，同时提高泵的临界前级压力，使抽气效率明显增大。外国公司的油扩散泵一般根据用途、配套的辅助部件（如扌勺板）的不同來划分系列：ULVAC公司分为ULK系列、UF系PEL系列；BOCEdwards公司按用途分科硏、工來和彩管行业用泵,有StandardDIFFSTAIC、Cryo-cooledDIFFSTAIC、HT和EO系列；Pfeiffer公司分为DIF系列和DIFC系列：Leybold公司是DIP系列。各公司一般将科研用泵和工业用泵、通用昶和专用型泵、小口径泵和大口径泵区别开来,有的公司将泵、阱、阀、冷却

6、和电控集合为一体,方便了用户的使用。外国公司产品联体界血，丰富产品类型的同时简化了用户使用乎续，降低对用户专业化知识的要求。2、极限压力极限压力指标除了与泵的喷嘴、喷帽的喉部间隙有宜接关系外，还与泵液的品质、一级冷帽板、BI）的温度、泵的漏率、系统的放气、泵液冷却的合理性等因素有关。国内垂点企业提供的产品性能在该指标上基本_致,通达到国家标准规定的合格品指标，而普通企业的泵很多达不到10'5Pa,以至新的推荐标准将合格品指标降为1.5x10*4Pao采用普通KS-3扩散泵汕的国内知名品牌泵实测指标大多在5x10'5Pa,羡至可以达到2.5x10'5Pa,与采用275硅油泵的实测指标不

7、相上下。该指标国产知名品牌泵与国外产品基本一致。如果采用增加冷却扌为板（阱）、使用单懈分高分了最的油作为工作液、泵体采用低放气最的不锈钢材质和进行长时间烘烤等手段，泵的极限压为至少可以达到5x10'6Pao国外公司泵的极限压力耳采用的丁•作液相对应，有的公司未给出具体的指标，只给出泵的抽气范围作为参考，如Pfeiffer公司。工作液的品质对泵的极限压力影响非常人，从Leybold公司的资料显示同一型号的泵采用不同的泵油英指标相差可达2个数量级，见表仁各公司