Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
полный конспект.doc
Скачиваний:
13
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
14.34 Mб
Скачать

Конденсационный насос со встроенным криогенератором

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

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

1

Адсорбционные насосы и агре­гаты ЦВН-0,1-2, ЦВН-1,5-3, ЦВА-1-2

20

100...0,05

10-2

500

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

5

Криогенные

500 ... 40 000

10-1 … 10-10

1Х10-11

2