擴(kuò)散泵真空抽氣系統(tǒng)的操作步驟
擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)操作（或控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)）時(shí)應(yīng)注意：如果抽氣系統(tǒng)正在運(yùn)轉(zhuǎn)，并且真空室是處于大氣壓下（即真空室正在進(jìn)行工藝準(zhǔn)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(kāi)始粗抽程序之前，要關(guān)閉前級(jí)管道閥，打開(kāi)粗抽閥。在一般的真空系統(tǒng)中，粗抽管路上僅需要簡(jiǎn)單的粗抽閥即可。典型的擴(kuò)散泵真空抽氣系統(tǒng)如下圖所示。
1.擴(kuò)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(jī)械泵1 1.前級(jí)閥 12.前級(jí)熱傳導(dǎo)規(guī) 13.檢漏儀連接口
擴(kuò)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(jìn)行粗抽：首先，可通過(guò)一個(gè)較小直徑的孔或旁路管道對(duì)真空室進(jìn)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(huì)靜電附著在絕緣襯底上。其次，當(dāng)真空室內(nèi)的壓力降到較低值時(shí)，再打開(kāi)主粗抽閥門(mén)，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(kāi)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(kāi)始將羅茨泵與前級(jí)機(jī)械泵進(jìn)行串聯(lián)抽氣，這些功能可采用簡(jiǎn)單的壓力傳感器來(lái)執(zhí)行。真空室粗抽達(dá)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(shí)之后打開(kāi)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(huì)引起嚴(yán)重的機(jī)械泵油返流。
如果從靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)擴(kuò)散泵系統(tǒng)時(shí)，則擴(kuò)散泵要首先通入冷卻水，然后開(kāi)動(dòng)機(jī)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(kāi)前級(jí)管道閥門(mén)并對(duì)擴(kuò)散泵通電加熱。擴(kuò)散泵預(yù)抽到一定壓力后，關(guān)閉前級(jí)閥門(mén)，并打開(kāi)粗抽閥門(mén)對(duì)真空室進(jìn)行粗抽，這些動(dòng)作可由預(yù)先設(shè)定的真空規(guī)來(lái)自動(dòng)控制完成。100mm或150mm口徑的擴(kuò)散泵的升溫時(shí)間約為15min，600～800mm口徑的擴(kuò)散泵則為30～45min。對(duì)于返油率要求較高的帶冷阱的擴(kuò)散泵真空系統(tǒng)，當(dāng)啟動(dòng)擴(kuò)散泵時(shí)，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(dāng)擴(kuò)散泵開(kāi)始工作時(shí)最好采用對(duì)冷阱進(jìn)行局部冷卻（預(yù)冷）或采用氣體沖洗來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，一般這一步驟需要操作人員去手動(dòng)控制。
真空系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，首先關(guān)閉高真空閥并使冷阱升溫，讓擴(kuò)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?chē)h(huán)境達(dá)到平衡，則視冷阱的結(jié)構(gòu)不同而需要4～20h。用干燥氮?dú)獯道溱宓囊旱獌?chǔ)罐可使這一時(shí)間大大縮短。當(dāng)冷阱溫度達(dá)到0℃ ，就可切斷擴(kuò)散泵電源。在擴(kuò)散泵冷卻到約50℃時(shí)，關(guān)閉前級(jí)管道閥門(mén)，這時(shí)就可停前級(jí)機(jī)械泵并放氣。最后，應(yīng)把擴(kuò)散泵的冷卻水關(guān)掉。如特殊情況下需對(duì)擴(kuò)散泵內(nèi)放氣，則應(yīng)該在冷阱上方的閥門(mén)上進(jìn)行，但必需把泵冷卻到50℃以下才行。對(duì)真空室放氣不能在擴(kuò)散泵的前級(jí)管道閥門(mén)打開(kāi)時(shí)進(jìn)行，這樣會(huì)使空氣經(jīng)過(guò)粗抽阱、粗抽管道而回流進(jìn)入擴(kuò)散泵，從而將大量的機(jī)械泵油蒸氣帶入擴(kuò)散泵。
如果真空系統(tǒng)中的泵是每天啟動(dòng)和停機(jī)的話(huà)，可采用氣體沖洗技術(shù)來(lái)防止過(guò)渡過(guò)程的返流污染系統(tǒng)。在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)時(shí)，偶爾地啟動(dòng)或關(guān)斷一次所造成的瞬時(shí)污染是很小的，但是每天停機(jī)會(huì)使這種污染效應(yīng)大為增加。即使擴(kuò)散泵泵尚在工作，從阱里解吸出來(lái)的泵液餾分還會(huì)返流到阱和高真空閥門(mén)之間的部分。
常用的典型擴(kuò)散泵抽氣系統(tǒng)的操作步驟如下：
1）系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，首先接通擴(kuò)散泵的冷卻水，調(diào)整水溫繼電器的溫度設(shè)定值，然后開(kāi)動(dòng)機(jī)械泵進(jìn)行粗抽。
2）啟動(dòng)機(jī)械泵前，要檢查泵的油位是否合乎要求，高真空閥及前級(jí)閥是否關(guān)閉。打開(kāi)粗抽閥，在中小型抽氣系統(tǒng)中，只需要簡(jiǎn)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(jìn)行粗抽：首先，可通過(guò)一個(gè)小直徑的孔或旁路管道對(duì)真空室進(jìn)行粗抽，當(dāng)壓力降到?jīng)]有紊流存在時(shí)，再打開(kāi)主粗抽閥門(mén)。
3）當(dāng)真空室內(nèi)的壓力降到100Pa之后，可打開(kāi)前級(jí)管道閥并給擴(kuò)散泵加熱器通電。如果擴(kuò)散泵已經(jīng)處于真空封閉狀態(tài)，則可在步驟1） 中同時(shí)加熱擴(kuò)散泵。當(dāng)擴(kuò)散泵剛開(kāi)始通電加熱時(shí)，如果電源有調(diào)壓器時(shí)，開(kāi)始可適當(dāng)增加點(diǎn)電壓，但泵油接近于蒸發(fā)溫度時(shí)應(yīng)把電壓調(diào)回到規(guī)定電壓，這樣可加快起動(dòng)。但應(yīng)注意時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)造成泵油裂化。
4）一般將系統(tǒng)粗抽到15~20Pa左右時(shí)，關(guān)閉粗抽閥，等擴(kuò)散泵正常工作后（即油蒸汽射流正常噴射），打開(kāi)高真空閥進(jìn)行抽氣。
5）如果擴(kuò)散泵正常工作一段時(shí)間后，被抽容器的真空度仍不提高，則說(shuō)明系統(tǒng)漏氣率太大，應(yīng)當(dāng)關(guān)閉高真空閥，待系統(tǒng)漏率符合要求時(shí)再打開(kāi)高真空閥進(jìn)行抽氣。
系統(tǒng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)按下述步驟進(jìn)行：
1）關(guān)閉高真空閥。
2） 如果在擴(kuò)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(kuò)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?dú)獯狄旱獌?chǔ)罐兩種方法。前者升溫時(shí)間較長(zhǎng)，后者可使升溫時(shí)間大大縮短。
3）切斷擴(kuò)散泵加熱電源。如有冷阱，可在冷阱溫度回升到0℃時(shí)，切斷擴(kuò)散泵電源。
4）當(dāng)擴(kuò)散泵冷卻到50℃時(shí)，關(guān)閉前級(jí)閥，然后關(guān)掉機(jī)械泵，并立即向泵內(nèi)放入大氣（可通過(guò)電磁放氣閥自動(dòng)完成）。
5）關(guān)掉擴(kuò)散泵的冷卻水。
6）在真空系統(tǒng)停止工作時(shí)，如無(wú)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(jī)械泵內(nèi)應(yīng)通大氣。
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