วิธีการทํางาน: เทคโนโลยีปั๊มแช่แข็ง 26 สิงหาคม 2020
5 MIN READ
อุณหภูมิมีผลต่อพฤติกรรมของไอน้ํา
ลองจินตนาการถึงการควบแน่นบนกระจกในห้องน้ําของคุณหลังอาบน้ํา กระจกหน้าที่เย็นจัดทักทายคุณหลังคืนที่เย็นจัด หรือแว่นตาของคุณเกิดหมอกเมื่อคุณเข้าไปข้างในหลังจากใช้เวลาในสภาพอากาศหนาวเย็น
หลักการเดียวกันนี้ใช้กับเทคโนโลยีปั๊มแช่แข็ง
ก๊าซแต่ละชนิดมีแรงดันไอน้ําอิ่มตัวซึ่งเป็นฟังก์ชันของอุณหภูมิ ยิ่งอุณหภูมิสูงเท่าใด แรงดันไอน้ําก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น การควบแน่นบนพื้นผิวที่เย็นจะลดแรงดันไอของก๊าซโดยรอบ
หากอุณหภูมิต่ําพอ ไอระเหยจะเปลี่ยนเป็นสถานะของแข็งและควบแน่น ในตัวอย่างของกระจกหน้าที่มีน้ําแข็งเกาะ กระจกหน้าจะ "ปั๊ม" ไอน้ําจากความชื้นในอากาศ
เครื่องทําความเย็น
เมื่อพูดถึงการปั๊มก๊าซไปยังแรงดันสุญญากาศสูง (HV) เราต้องการอุณหภูมิที่ต่ํากว่ามาก ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิต่ํากว่า 423 องศาฟาเรนไฮต์ (20K) ไอระเหยส่วนใหญ่จะควบแน่นเป็นแรงดันสุญญากาศสูงพิเศษ (UHV)
เครื่องทําความเย็นแช่เย็นเชิงพาณิชย์ที่จ่ายฮีเลียม เช่นเดียวกับเครื่องทําความเย็นในกลุ่มผลิตภัณฑ์ของเรา สามารถรักษาอุณหภูมิไว้ในช่วงที่ต่ํามากได้ง่าย เครื่องทําความเย็นแบบแช่เย็น หรือที่เรียกว่าหัวเย็นหรือตู้เย็นแบบแช่เย็นจะทําความเย็นอุณหภูมิของก๊าซในสองขั้นตอน
อันดับแรก เครื่องทําความเย็นแบบแช่เย็นจะทําให้ก๊าซเย็นลงต่ํากว่าอุณหภูมิของไนโตรเจนเหลว (77K) โดยใช้ความจุในการทําความเย็นสูง จากนั้นเครื่องทําความเย็นแบบแช่เย็นจะทําให้ก๊าซเย็นลงต่ํากว่า 20K โดยใช้ความจุการทําความเย็นที่ต่ํากว่า
การป้องกันรังสี
เนื่องจากปั๊มแช่เย็นถูกจัดเก็บไว้ที่อุณหภูมิห้อง จึงต้องดําเนินการตามขั้นตอนต่างๆ เพื่อลดการแผ่รังสีความร้อนจากผนังด้านนอก เพื่อจุดประสงค์นี้ จะมีการเชื่อมต่อเกราะป้องกันรังสีเข้ากับเวที 80K
โล่มีแผ่นกั้นทางเข้าก๊าซที่ระบายความร้อนล่วงหน้าก๊าซที่เข้าสู่พื้นที่ปั๊มภายใน ด้านนอกเคลือบด้วยวัสดุสะท้อนแสงสูง เช่นเดียวกับขวดเทอร์โมสแต็ก เพื่อสะท้อนความร้อน
ข้อควรพิจารณาในการควบแน่น
หากการควบแน่นหนาเกินไป ชั้นบนสุด คล้ายคลึงกับน้ําแข็ง อาจเย็นเกินไปเนื่องจากการนําความร้อนของน้ําแข็งลดลง
หากเกิดเหตุการณ์นี้ขึ้น ประสิทธิภาพของปั๊มแช่แข็งจะลดลง จะต้องกําจัดก๊าซออกและปรับสภาพใหม่ที่จุดนี้โดยใช้ระบบปั๊มที่ทันสมัยที่มีระบบควบคุมในตัว เมื่อปั๊มกลับมาออนไลน์อีกครั้ง ประสิทธิภาพและความเร็ว UHV จะกลับมา
ประโยชน์ของปั๊มแช่แข็ง
ปั๊มแช่แข็งมีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มอื่นๆ ที่ใช้งานในลักษณะเดียวกัน ไม่เหมือนกับปั๊มถ่ายโอนก๊าซ (เช่น ปั๊มเทอร์โบโมเลกุลหรือปั๊มกระจายน้ํามัน) ปั๊มแช่แข็งจะควบแน่นก๊าซทั้งหมดภายในปั๊ม
ผู้ติดตั้งสามารถติดตั้งปั๊มแช่แข็งในทิศทางใดก็ได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อติดตั้งที่ด้านบนหรือด้านข้างของห้องสุญญากาศโดยไม่มีข้องอ 90 องศา ระบบจะสูญเสียการนําไฟฟ้าน้อยลง
นอกจากนี้ ปั๊มแช่แข็งยังเงียบกว่า เฉพาะการสตาร์ทครั้งแรกและกระบวนการปรับสภาพเท่านั้นที่ต้องใช้การปั๊มแบบหยาบ
ปั๊มแช่แข็งเทียบกับปั๊มเทอร์โบโมเลกุลาร์
เมื่อพิจารณาถึงปั๊ม HV ทั้งหมด ปั๊มแช่เย็นจะให้เวลาการไล่อากาศออกจากห้องสุญญากาศทั้งหมดที่เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เมื่อเทียบกับ TMP ปั๊มแช่แข็งสามารถปั๊ม:
- H2O สูงกว่าสี่เท่า
- H2 สูงขึ้นสองเท่า
- N2 สูงกว่า 40%
นอกจากนี้ ปั๊มแช่เย็นยังมีความไวต่อรังสีไอออนและสนามแม่เหล็กน้อยกว่า TMP
ปั๊มแช่แข็งเทียบกับปั๊มกระจายน้ํามัน
ปั๊มแช่แข็งมีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มกระจายน้ํามันในภาชนะสุญญากาศขนาดใหญ่ โดยมีให้เลือกใช้งานด้วยความเร็วในการปั๊มขนาดใหญ่ถึง:
- 60,000 ลิตร/วินาที สําหรับ N2
- 180,000 ลิตร/วินาที สําหรับ H2 O
เนื่องจากปั๊มแช่เย็นปราศจากไฮโดรคาร์บอน จึงให้สุญญากาศที่สะอาดโดยไม่เสี่ยงต่อการปนเปื้อนไฮโดรคาร์บอน เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ จึงไม่จําเป็นต้องมีการหล่อลื่น
ไม่เหมือนกับปั๊มกระจายน้ํามัน ปั๊มแช่เย็นแบบไร้น้ํามันจะไม่เสี่ยงต่อความเสียหายหรือการเผาไหม้น้ํามัน ใช้พลังงานและน้ําน้อยลง ช่วยลดต้นทุนการดําเนินงานโดยรวม
การใช้งานปั๊มแช่แข็ง
ปั๊มแช่เย็นเหมาะสําหรับการใช้งานการระบายอากาศอย่างรวดเร็ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานที่ที่มีพื้นผิวขนาดใหญ่และการปนเปื้อนไอน้ําเป็นปัญหา การใช้งาน:
- ห้องจําลองพื้นที่
- การเคลือบผิว
- ระบบสปัตเตอร์ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
- วิจัยและพัฒนา
- เตาเผา HV ที่ใช้สําหรับการบัดกรีและการบัดกรี
กระบวนการที่สําคัญยังได้รับประโยชน์จากข้อดีของปั๊มแบบเย็นเหนือกว่าปั๊มกระจายน้ํามันและ TMP ซึ่งรวมถึง:
- เอพิทอกซิสของลําแสงโมเลกุล (MBE) ซึ่งต้องการ UHV ที่ดีที่ปราศจากไฮโดรคาร์บอน < 10-09 mbar
- การใช้งานด้านการวิจัยและพัฒนาพิเศษ เช่น การทดลองเส้นลําแสงในซิงโครตรอนหรือวงแหวนการจัดเก็บ ซึ่งต้องการ UHV ที่ปราศจากไฮโดรคาร์บอนที่มีความเร็วในการปั๊ม H2O และ H2 สูง
ยกระดับกระบวนการของคุณด้วยเทคโนโลยีปั๊มแช่แข็งที่ทันสมัย
แม้ว่าปั๊มแช่แข็งจะมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจนหลายประการในกระบวนการสุญญากาศหลายอย่าง แต่คุณอาจยังคงมีข้อสงสัยเกี่ยวกับการอัปเกรดเนื่องจากดูเหมือนจะใช้งานยาก
ข่าวดีก็คือ ด้วยความรู้ความชํานาญที่เหมาะสม ปั๊มแช่เย็นจึงสามารถใช้งานได้ทันที สิ่งสําคัญคือการเป็นพันธมิตรกับผู้ให้บริการที่จะทํางานเพื่อให้แน่ใจว่าคุณพึงพอใจกับเทคโนโลยีหลังจากการปรับใช้
ปั๊มแช่แข็งสามารถประหยัดเวลา ความหงุดหงิด และค่าใช้จ่ายของคุณได้ ปั๊มรุ่นนี้ดีกว่าปั๊ม TMP และปั๊มกระจายน้ํามันทุกที่ที่คุณสามารถใช้ประโยชน์จากการปั๊ม H2 O, H2 s และ N2 ที่ความเร็วสูงที่บริสุทธิ์และปราศจากไฮโดรคาร์บอน
- ผลิตภัณฑ์ของเรา
- การประยุกต์ใช้งานที่เกี่ยวข้อง
- บล็อกที่เกี่ยวข้อง
- บทความความรู้
บล็อกที่เกี่ยวข้อง
บทความความรู้
