1.3 Выбор высоковакуумного насоса.
Выбираем насос, исходя из требований полученных выше (скорость откачки 1800 л/мин, рабочее давление 10-8 торр)ю Этим характеристикам удовлетворяет турбомолекулярный насос фирмы “adixen” серии ATP насос ATP-400
Таблица 2 Характеристики насоса ATP-80
|
Скорость откачки по: |
N2 , л/с |
400 |
|
He, л/с |
300 |
|
|
H2, л/с |
250 |
|
|
Минимальное остаточное давление, торр |
1,05∙10-9 |
|
|
Максимальное давление на всасывании, торр |
2,7∙10-2 |
|
|
Максимальное давление на выхлопе, торр |
2,6∙10-1 |
|
|
Рабочее положение |
любое |
|
|
Скорость вращения, об/мин |
27000 |
|
|
Время запуска, мин |
3 |
|
|
Максимальная рабочая температура окружающего воздуха, ˚С |
50 |
|
|
Вес, кг |
9 |
|
|
Охлаждение |
водяное |
|
1.4 Проверочный расчет.
Исходя из требований к размерам образца (диаметр 200 мм, высота 10 мм ) определяем объем шлюза – 1 л. Перед соединением с камерой шлюз откачивается до давления 10-2 торр.
В момент соединения шлюза с камерой, весь газ находящийся в шлюзе, занимает весь предоставленный объем (камеры и шлюза).
Pш Vш=(Vк+Vш)Pк’
Pк’= Pш Vш/(Vк+Vш)= 10-2∙1/(29+1)=3,3∙10-4 торр. – давление в камере после шлюзования.
На следующем графике представлена кривая скорости откачки насоса ATP-400
Рисунок 7. Кривая скорости откачки.
Как видно из графика, давление 3,3∙10-4 торр не выходит за максимальное допустимое значение для данного насоса, кроме того скорость откачки при таком скачке давления меняется незначительно.
Рисунок 8- график зависимости давления в камере от времени при шлюзовании.
1.5 Выбор механического насоса.
Для оценки требуемой производительности низковакуумного насоса воспользуемся законом непрерывности потока. Низковакуумный насос должен обеспечивать стабильную откачку выхлопа высоковакуумного насоса.
Закон непрерывности: Qвх=Qвых,где Qвх- поток газа на входе высоковакуумного насоса,
Qвых- поток газа на выходе высоковакуумного насоса.
Qвх=Pвх∙Sн; Qвых= Pвых∙Sнн;
Sнн= Pвх∙Sн/ Pвых=1,1∙10-8∙400/10-2=4,4∙10-4 л/с