Historia rozwoju historii rozwoju pompy molekularnej
May 23, 2018| 1. Wczesna pompa molekularna
W 1912 r. Niemiecki imieniem W.Gaede wynalazł pierwszą na świecie pompę molekularną, średnica wirnika wynosiła 50 mm, a na rotorach było 8 gniazd o różnych rozmiarach. Prędkość obrotowa wynosi 12 000r / min, a prędkość pompowania wynosi około 1,5 l / s. Zasada działania tej wczesnej pompy jest taka sama jak w przypadku nowoczesnej pompy molekularnej, ale jest szybko eliminowana z powodu dużej liczby awarii, więc nie została spopularyzowana.
W 1926 r. M. Siegbahn opracował pompę molekularną typu dyskowego w laboratorium uniwersyteckim w Szwecji. Jego struktura jest podobna do nowoczesnej pompy molekularnej typu "drag". Korpus pompy ma spiralne rowki, a wirnik jest dyskiem. W 1939 r. Firma LE BOLD wyprodukowała dwie pompy o średnicy 540 mm. Wymiary rowka wynoszą 22 mm x 22 mm od wewnątrz i 22 mm x 1 mm od zewnątrz. Prędkość obrotowa wynosi 3700r / min, a prędkość pompowania wynosi 73L / s.
Wczesne pompy molekularne to wszystkie pompy molekularne typu trakcyjnego. Wady dużych objętości, małe prędkości pompowania, małe szczeliny i wiele usterek, podlega wielu ograniczeniom w stosowaniu, dlatego może być stosowany tylko w niektórych specjalnych dziedzinach i nie został spopularyzowany.
2. Narodziny pomp turbomolekularnych
W 1957 r. W. Becker z PFEIFFER GmbH w Niemczech wynalazł nową pompę molekularną, nazwaną pompą turbomolekularną. Konstrukcja pozioma i wnęka pompy wyposażona jest w dynamiczne i statyczne rzędy ostrzy. Gaz wpływa przez otwór wlotowy w środku pompy i przepływa przez kanał ssący po obu stronach korpusu pompy. Sprężone powietrze jest odprowadzane przez otwór wylotowy po ściśnięciu przez układ liści. Wirnik tej turbomolekularnej pompy składa się z 19 rzędów ostrza. Jak pokazano na rys. 2, średnica wynosi 170 mm, prędkość obrotowa 16 000 r / min, a prędkość pompowania 140 l / s.
W 1966 r. Firma SENCMA Corporation we Francji opracowała 14-rzędową pionową turbomolekularną pompę, średnica wirnika wynosi 286 mm, prędkość obrotowa wynosi 12 000 r / min, a prędkość pompowania 650L / s, co tworzy pionowy pionier pompy turbomolekularnej.
W Japonii jest wielu producentów pomp molekularnych o dużej zdolności projektowania i produkcji pomp molekularnych. W 1971 r. Instytut Badań Fizycznych i Chemicznych w Japonii z powodzeniem opracował 13-wirową pompę molekularną z łopatkowym rzędem i 12 stacjonarną pompę molekularną wirnika łopatkowego, średnicę wirnika 300 mm i obrotową 112 000 obr / min. W 1990 roku japońska firma Osaka Vacuum Company z powodzeniem opracowała pompę molekularną na dużą skalę o wydajności pompowania 25 000 L / s.
Obecnie podstawowa struktura nowoczesnych pomp molekularnych jest pozioma i pionowa. Pozioma pompa molekularna ma zalety równomiernej siły wirnika, dobrego stanu położenia łożyska, długiej żywotności, nieruchomego położenia wirnika podczas wymiany łożyska i łatwej konserwacji. Ale proces montażu pionowej pompy molekularnej jest prostszy niż pozioma pompa molekularna, dlatego prędkość rozwoju pionowej pompy molekularnej w ostatnich latach jest bardzo szybka.
3. Nowoczesna pompa molekularna
Od narodzin pompy molekularnej historia sięga prawie stu lat. Wraz z ciągłym rozwojem różnych nauk i technologii, technologia pomp molekularnych dokonała wielu innowacji i przełomów. Nowoczesna pompa molekularna jest bardziej inteligentna, elastyczna i wydajna.
W ostatnich latach, wraz z szybkim rozwojem teorii sterowania i technologii komputerowej i zastosowanych w pompach molekularnych, pompy molekularne były sterowane komputerowo i zdawały sobie sprawę z zdalnego sterowania pompą. Jednocześnie, w oparciu o technologie informacyjne, systemy bezpieczeństwa i monitorowania doprowadziły do opracowania pomp molekularnych w kierunku inteligencji.
Prędkość pompowania jest głównym parametrem pompy molekularnej. Zwiększenie prędkości obrotowej jest jedną z najbardziej bezpośrednich metod zwiększania prędkości pompowania. Wraz z rozwojem technologii dynamicznego wyważania, wirnik pompy molekularnej może płynnie pracować z bardzo dużą prędkością. Wraz z rozwojem materiałoznawstwa zmienił się również materiał wirnika pompy molekularnej, który może być wykonany z twardego stopu aluminium, włókna węglowego, stopu tytanu i innych materiałów o wysokiej twardości, co dodatkowo poprawiło prędkość obrotową wirnika.
W ostatnich latach, wraz z rozwojem przemysłu półprzewodników, pompa molekularna jest potrzebna do ciągłego wydmuchiwania dużej ilości gazu w środowisku o wysokim ciśnieniu i zapewnienia w wielu przypadkach czystej próżni. Wydajność tradycyjnych pomp turbomolekularnych w tym środowisku znacznie spadła i trudno jest zagwarantować wyniki projektu. W celu dostosowania pompy molekularnej do środowiska roboczego o wysokim ciśnieniu, część pompy trakcyjnej z molekułami jest dodawana do oryginalnej pompy turbomolekularnej, a pompa turbomolekularna i pompa z ciągłym przepływem molekularnym są połączone szeregowo w celu utworzenia złożonej pompy molekularnej ( jak pokazano na rys. 3) z zaletami zarówno pompy turbo-molekularnej, jak i ciągłej pompy molekularnej.
Ponadto w ostatnich latach pojawiło się wiele nowych rodzajów pomp molekularnych, takich jak niskotemperaturowe pompy molekularne, które mogą wydajnie ekstrahować cząsteczki wody, ceramiczne pompy molekularne, które mogą działać w warunkach silnych pól magnetycznych i silnych warunków korozyjnych, oraz pompy molekularne z zawieszeniem magnetycznym z zaletami bezdotykowego wsparcia, wysokiej wydajności i wysokiej żywotności.