182031. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nagyvákuum előállítására szolgáló olajdiffúziós szivattyú olajgőzeinek kiválsztására
182.031 A találmány nagyvákuumot; előállító ólajdiffúziós szivatytyu ólajgőzoinek kiválasztására szolgáló berendezésre vonatkozik. „7 A mintegy 10 ^ - 10 ' tora1 tartományú nagy vákuumnak az iparban való alkalmazásánál fontos követelmény, hogy a vákuum ne tartalmazzon olajgőzt. Az ilyen nagyvákuumot ugyanis általában állótengelyü olajdiffuziós szivattyúval állítják elő, ám az olajgőznek a fúvókéból történő nagysebességű áramlása közben - ameiy olajgőz a szívott térben a vákuumot előállítja - gyakran kicsapódnak olyan olajgőzmolekulák, amelyek ellenirányban felfelé haladnak és igy visszaáramlanak a szívott térbe. Ennek megakadályozására szolgálnak a hütött csapdák? amelyekbe ütközve a gőzraolekulák ismét cseppfolyóssá válnak es ezért nem jutnak be a szívott térbe. Az ismert hütött csapdákat összefoglalóan ismerteti M.H, Hablanian "Diffusion Pumps and their Operation" cimü, a Solid State Technology 1974. decemberi füzete 37-41» lapján megjelent tanulmányában. Az ismert csapdák kialakításában a legegyszerűbb a fuvókacsapda és a lemezes csapda. A fuvókacsapda a fuvóka fölött térközzel elrendezett burából áll, amelynek köpenye a fuvóka palástja alsó szélén túlnyúlik. Ez a kialakítás alkalmas arra, hogy a visszaáramló gőzmolekulák nagyrészét megakadályozza a visszaáramlásban; a hütött fuvókacsapda ismét cseppfolyóssá teszi őket, A lemezes csapda a fuvóka fölötti térség egész keresztmetszetét geometriailag átlátatszatlan módon,hajlitott lemezekkel tölti ki úgy, hogy a hajlított lemezek között maradjon szabad rés a szívott tér felől, de a visszaáramlás útjában mégis ütfcözőfelületül szolgáljon. Ezt a kétféle kialakítású csapdát a gyakorlatban sokszor egymás fölött együttesen alkalmazzák azért, hogy a fuvókacsapda hatása ellenere'visszaáramló gőzrészecskéket a lemezes csapda cseppfolyósítsa. E csapdák hűtésére általában vizet használnak. Am a tapasztalat kimutatta, hogy a vizhütés hőfoka /kb. +20°C/ ezzel az elrendezéssel nagyvákuum létesítése esetén nem ad megfelelő eredményt: a visszaáramló gőzpárának csak 80-90%-át tudja viszszafogni, arai azt is jelenti, hogy a nagyvákuumot alkalmazó ipar egyes ágaiban - pl. félvezetők és mikroelektronikai eszközök előállításánál - a vizes hűtés nem alkalmazható. Ezért a tiszta, olajgőzmentes nagyvákuum előállításához az ólajdiffúziós szivattyúhoz két- vagy többfokozatú csapdarendszert szoktak alkalmazni. Ezek egyik fokozata maradt a vizhüté*ses fuvóka- és/vagy lemezcsapda, de az e fölötti térben további fokozatként cseppfolyós nitrogénnel vagy cseppfolyós levegővel hütött csapdát is beépítettek. A cseppfolyós nitrogénnel ■ vagy cseppfolyós levegővel -170°C --180°C hűtést lehet elérni. A csapdának o hütőtartályhoz csatlakoztatott? megfelelő geometriai kialakítású lemezrendszere most már tökéletesen kifagyasztja a vízhűtéses leraezcsapda mellett mégis visszaáramló gőzrészecskéket, s biztosítani tudja a gyakorlatilag tiszta vákuumteret . Ara ennek a cseppfolyós nitrogénnal vagy■cseppfolyós levegővel történő hűtésnek is számos hátránya van. A csapdarendszer jelentősen lecsökkenti az effektiv szivási sebességet ugy?hogy az az olajdiffuziós szivattyú szivási sebességének alig mintegy 10%-át éri el. A cseppfolyós nitrogén vagy a cseppfolyós 2
