2008 2009 lezione 3 sistemi pompaggio - INFN Sezione di...

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Sistemi di pompaggio Lab di rivelatori LS Tecnologia del vuoto sistemi di pompaggio (Ciullo G.) Pompe Caratteristiche pompe Pressione di innesco Pressione operativa Pressione limite Velocità di pompaggio S=S(p) Velocità di pompaggio S=S(p) Pressione di uscita (outlet –exaust) Rapporto di compressione (K=P out /P in ) K=K(p) riportato come K 0 per Q=0(ideale). Lab di rivelatori LS Tecnologia del vuoto sistemi di pompaggio(Ciullo G.)

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Sistemi di pompaggio

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Pompe

• Caratteristiche pompePressione di innesco

Pressione operativap

Pressione limite

Velocità di pompaggio S=S(p)Velocità di pompaggio S=S(p)

Pressione di uscita (outlet –exaust)

Rapporto di compressione (K=Pout/Pin) K=K(p) riportato come K0 per Q=0(ideale).

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Sistemi di pompaggio grezzo

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Pompe rotative ad olio

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Sistemi ad olioSenza ballast Con

316 mbar@ 70 °C

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Pompe a monostadio

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Pompe ad olio a doppio stadio

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Pompe a seccoscrollscroll

INLETOUTLET

• Pompa a trasferimento di gas che utilizza il moto rototraslatorio di una

INLETGAS chiocciola di profilo

particolare per muovere il gas

12 3

7

FIXED SCROLL

gas

• Vuoto finale misurato con Pirani : 0,01 mbar

4

56

7 • Applicazioni Oil free.

• Hanno una capacità limitata nel pompare vapori o gas

ORBITING SCROLL

nel pompare vapori o gas chimici dato che non sopportano liquidi

• Non sono adatte ad utilizziMovement of gas in a scroll mechanism

• Non sono adatte ad utilizzi industriali eccetto per le “load lock”.

M t i d 8 000

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Manutenzione dopo 8.000 ore

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Pompe a secco scroll

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Pompe a secco a membrane

• Pompa a trasferimento di gas che utilizza il moto oscillante di un diaframma per muovere il gas. p g

• Vuoto ultimo misurato con Piezoresistivo nei modelli a più stadi : 1 mbarpiù stadi : 1 mbar

• Pompa oil free. Resiste a molti processi chimici di laboratorio

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Pompe a secco a pistoni

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Manutenzione dopo 20.000 h

Pompa Roots

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Pompe da UHV

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Pompe turbo molecolari

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Velocità di pompaggio di una turbo

TurboVac 151

Gas S N2 145Ar 150Ar 150He 135H2 115

Ultimate P<1x10-10 mbarP 4 10 4 mbarPin max 4x10-4 mbarP out max 5x10-1 mbar

Al di sotto di questo valore di pressione posso Assumere una S costante per tutti i tipi di gas

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Assumere una S costante, per tutti i tipi di gas.

Rapporto di compressione per le turbo

MK ∝ MK ∝0

Una pompa turbo comprime bene le molecole più

pesanti.(OLIO)( )

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Pompe turbo ed a sospensione magnetica

T b V 1600 T b M W1300S• TurboVac 1600 Turbo Mag W1300SS

N2 1100 1100H2 690 920

K0N 2 5 105 1.5 108

H 2 2 102

Pu < 3 10-10 mbar 1 10-10 mbar Pout (N2)< 0.5 mbar <0.2 mbar (air)

<2.0 mbar (water cool.)

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( )

Pompe a sublimazione di Titano

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Pompe Ioniche

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Pompe ioniche

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Criopompe

• Si basa sul principio di criocondensazionecriocondensazione,

Crioassorbimento e criointrappolamento.

Al diminiuire della T

diminuisce Pv

H2O, CO2 @ 77 K, 10-9 mbar

CH4O2N2 @ 20 K =

He, Ne, @ 4 K =

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