ТУРБОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ НАСОСЫ AGILENT TURBO-V

Турбомолекулярные насосы модели Turbo-V фирмы Agilent Technologies предназначены для удовлетворения широкого спектра требований пользователей. Они обеспечивают гарантированное получение высокого вакуума, неординарную надежность, производительность и чистоту откачиваемого объема. Турбомолекулярные насосы модели Turbo-V специально разработаны для условий работы при высокой газовой нагрузке. Среднее время наработки на отказ (MTTF) любого турбомолекулярного насоса модели Turbo-V и модели TwisTorr показало результат превышающий 200 000 часов Турбомолекулярные насосы модели Turbo-V способны работать в любой ориентации.

ОПИСАНИЕ

Монолитный ротор

Запатентованное металлорежущее и электрогальваническое оборудование, работающее под управлением программного обеспечения СAD/CAM позволяет изготавливать монолитные роторы из единой заготовки высокотехнологичного алюминиевого сплава. Данное основное технологическое достижение увеличивает срок работы насоса по нескольким причинам:

• уменьшается вес ротора, что позволяет устанавливать насос в абсолютно любой пространственной ориентации без ухудшения характеристик работы насоса
• уменьшенный вес узлов насоса уменьшает напряжение в материале деталей и в подшипниках, в результате также увеличивая срок работы насоса.

Концепция MacroTorr

Концепция MacroTorr, используемая в этих насосах – это патентованная, передовая концепция, обеспечивающая высочайшее отношение сжатие и скорость откачки при минимальных объемах насоса. Концепция MacroTorr явилась результатом улучшения оригинального дизайна турбомолекулярного насоса Гаеде (Gaede). Она базируется на идее замены (а не добавления ) дисков молекулярных лопаток на турболезвия с постадийным уменьшением сечения каналов сверху вниз. В связи с тем, что концепция MacroTorr позволяет насосам работать при высоком давлении форвакуумной линии, появилась возможность использования безмасляных спиральных и диафрагменных насосов в качестве форвакуумных, что обеспечивает полностью чистый, свободный от масла откачной комплекс.

Высокая газовая нагрузка

При разработке насосов фирма AGILENT всегда делала акцент на приложениях с высокой газовой нагрузкой. Благодаря современным методам компьютерного моделирования ступени насоса оптимизированы с целью наименьшего потребления электроэнергии и нагрева лопаток насоса при работе в условиях высокой газовой нагрузки.

Подшипниковый узел

Шарики этих подшипников сделаны из нитрида кремния, поликристаллического материала с аморфными межгранульными связями, что имеет следующие преимущества:

• Твердость.
  • Нитрид кремния вдвое тверже стали, что сильно снижает поверхностный износ и минимизирует отрицательные эффекты поверхностного контакта и давления.
• Вес
  • Плотность нитрида силикона на 40% меньше, чем плотность стали, что понижает центробежную нагрузку и уровень внутреннего напряжения на высоких скоростях вращения.
• Трение
  • Низкий коэффициент трения нитрида силикона увеличивает поверхностную устойчивость шариков и увеличивает срок службы подшипника в целом.
• Температурная стабильность
  • Обладая низким температурным коэффициентом расширения, нитрид силикона обеспечивает постоянную величину зазоров у движущихся деталей в широком диапазоне температур, кроме того этот материал имеет особенно высокую устойчивость к температурному удару.
• Химическая стабильность
  • Нитрид силикона фактически инертен. Другое отличительное свойство таких подшипников – твердая смазка, которая не “газит” и фактически не содержит углеводородов. Использование такой смазки в закрытых подшипниках обеспечивает чистую надежную работу, без необходимости какого либо обслуживания или профилактики.

Уровень вибрации

Возможными источниками вибрации в турбомолекулярном насосе являются: ротор, двигатель и подшипники. Дисбаланс ротора может быть уменьшен до очень низкого уровня с помощью динамической балансировки, что минимизирует силы, вызванные несимметричным распределением массы относительно оси вращения. Радиальное смещение на высоковакуумном фланце насоса после балансировки может быть менее 0.01 микрон. Вибрации от двигателя вызваны взаимодействием между статором и ротором: характеристические частоты - это гармоники частоты питания двигателя. Также подвеска ротора генерирует как “белый” шум (взаимодействие со смазкой), так и вибрации на специфических частотах движущихся частей подшипников (обойма, шарики и вращающееся внутреннее кольцо). В общем случае, вибрации от двигателя и от подшипников ниже, чем вибрации от дисбаланса ротора. Они могут увеличиваться в случае повреждении подшипников или при наложении на вибрации от подсоединенной к насосу системы. Во втором случае, структура системы должна быть модифицирована путем изменения массы, жесткости или добавлением виброизоляторов между насосом и системой.

Программное обеспечение

Благодаря программному обеспечению Navigator T-Plus вы можете подсоединить ноутбук к контроллеру насоса и начать работать. Вы можете включить или остановить насос, при этом разгон ротора будет происходить в строгом соответствии с температурным режимом и газовой нагрузкой. В режиме реального времени Вы можете контролировать параметры работы насоса на дисплее ПК. Полученные данные в дальнейшем можно использовать для расчетов и оптимизации вашей вакуумной системы и технологических процессов.

Встроенный контроллер

Встраиваемый контроллер «Plug & Pump», работающий под управлением программного обеспечения Navigator T-Plus. Управление работой насоса еще не было так просто и удобно, как при работе с программным обеспечением фирмы AGILENT

ПРИМЕНЕНИЕ

Ускорители частиц

• Турбомолекулярные насосы широко используются в физике высоких энергий, термоядерной физике и в общих исследованиях в области сверхвысокого вакуума. Синхротронные источники света, кольцевые ускорители частиц, лабораторные исследования сверхвысокого вакуума и термоядерные реакторы нуждаются в предельно чистых, надежных и экономичных, не требующих обслуживания насосах высокого и сверхвысокого вакуума.
• Турбомолекулярные насосы компании Agilent обеспечивают непревзойденную надежность, производительность и чистоту для этих приложений. Керамические подшипники насоса, благодаря пониженному трению качения, низким напряжениям и высокой термостабильности, по сравнению с традиционными подшипниками обеспечивают длительный срок службы. Твердый смазочный материал со сверхнизким давлением паров устраняет необходимость технического обслуживания и обеспечивает чистоту операций в любых рабочих условиях.
• Более того, в отличие от большинства других конструкций все турбонасосы компании Agilent имеют верхний и нижний подшипники со стороны форвакуума и не подвергаются воздействию сверхвысокого вакуума, еще больше снижая вероятность загрязнения даже в случае неправильного использования.
• Патентованный TwisTorr обеспечивает максимальную скорость и коэффициент сжатия, используя при этом рабочую площадку минимальной площади, кроме того, все турбонасосы компании Agilent могут монтироваться в любом положении – от вертикального до горизонтального, позволяя проектировать систему с учетом наиболее строгих требований к занимаемому ей пространству.
• Турбомолекулярные насосы компании Agilent могут работать при повышенном форвакуумном давлении, позволяя использовать безмасляные форвакуумные насосы, обеспечивая создание абсолютно чистой, не содержащей масла, компактной и экономичной системы для откачки вакуума.
• При необходимости откачки большого количества газа и обеспечения высокой пропускной способности следует использовать сочетание безмасляных насосов TwisTorr и TriScroll. Все турбонасосы компании Agilent имеют встроенный контроллер, что позволяет легко устанавливать его и проводить операции по откачке или использовать контроллер, устанавливаемый на стойку для приложений, в которых электронные блоки необходимо разместить дистанционно (т.e. при наличии радиоактивности).

Нанотехнологии, электронная микроскопия (растровая и трансмиссионная), системы сфокусированных ионных пучков (ФИП) и анализ поверхности

• Такие современные системы сфокусированных пучков, как растровые электронные микроскопы, трансмиссионные электронные микроскопы и ФИП используют колонны, которые проецируют электроны или ионы на микроскопические образцы для их детального анализа. Конечные пользователи анализируют все типы веществ – от органических соединений до полупроводниковых пластин. В частности, в полупроводниковой промышленности для этого требуется более высокая чувствительность для повышения разрешения при анализе. Другим ключевым требованием является высокая пропускная способность исследования проб с целью снижения стоимости обслуживания этих приборов.
• Основываясь на этих требованиях, повышение производительности вакуумных насосов сегодня необходимо как никогда ранее. Компания Agilent предлагает полный спектр моделей насосов для высокого и сверхвысокого вакуума, специально предназначенных для выполнения строгих требований растровой и трансмиссионной спектроскопии и систем анализа поверхностей
• Турбомолекулярные насосы являются ключевыми компонентами современных систем сфокусированных пучков, поскольку такие системы обеспечивают быструю безмасляную откачку воздуха из крупногабаритных камер для проб (работа без применения масла является ключевым требованием таких современных аналитических систем, как системы, используемые в производстве полупроводников). Из полного спектра выпускаемых турбонасосов проектировщики систем со сфокусированными пучками могут выбрать насос нужной производительности и габаритов, который обеспечит наилучшее время откачки камеры при минимальной стоимости владения и позволит использовать его в ограниченном пространстве.
• Полная линейка турбонасосов с низким уровнем вибраций для наиболее чувствительной микроскопии. Кроме того, компания Agilent располагает полным спектром встраиваемых в насосы контроллеров, которые обеспечивают максимальную гибкость управления при ничтожно низком уровне генерации электромагнитных помех.

Компания Agilent предлагает широкий спектр турбонасосов, специально спроектированных для растровой электронной спектроскопии с производительностью 80, 300, 550, 700 и 1000 л/с.

• Все конструкции турбонасосов Agilent для растровой электронной спектроскопии можно проверить в лаборатории компании. Кроме того, каждый турбонасос для растровой микроскопии проходит эксплуатационные испытания до отгрузки заказчику.

Масс спектрометрия

• Масс-спектрометрия стала важным аналитическим инструментом во многих отраслях промышленности, включая фармацевтическую. Благодаря преимуществам в конструкции электронных схем, разработчики аппаратуры могут внедрять экономичные, высокопроизводительные аналитические средства в удобные при работе и недорогие системы. Эти разработки требуют использования современных вакуумных систем, которые характеризуются наличием нескольких камер, высокопроизводительной конструкцией приборов. Указанные требования в свою очередь предполагают использование экономичных, высокопроизводительных вакуумных насосов. Компания Agilent предлагает широкий спектр насосов и контроллеров, которые удовлетворяют наиболее строгим требованиям к вакуумным системам и оптимизированы для применения в современных масс-спектрометрических системах. Компания Agilent в дальнейшем собирается заниматься разработкой компактных и надежных насосов с несколькими входами. Далее приведены некоторые примеры применения масс-спектрометрии.

Газовый хроматограф

• Газовый хроматограф обычно использует одну вакуумную камеру с относительно низкой газовой нагрузкой и промежуточный вакуумный интерфейс для анализа неорганических образцов. Модель Turbo-V 81-M компании Agilent с платой контроллера является экономичным решением для этой распространенной технологии анализа. Модель Turbo-V 301 Navigator представляет собой компактное, экономичное решение для более крупногабаритной аппаратуры.

Жидкостной хроматограф

• Жидкостной хроматограф обычно имеет многокамерную вакуумную систему большой пропускной способности. Турбомолекулярные насосы компании Agilent предназначены для высокопроизводительных операций с воздушным охлаждением, что является важным преимуществом при обслуживании компактных систем. Они также выпускаются в версии с несколькими расщепленными потоками для повышения эффективности и производительности этих приложений. Встроенный контроллер обеспечивает множество функций контроля.

Масс-спектрометр с индуктивно связанной плазмой

• Система индуктивно связанной плазмы имеет множество требований к вакуумной системе. Многие системы могут использовать такие тяжелые газы-носители, как аргон, тогда как камеры столкновений используют гелий. Турбонасосы компании Agilent оснащены высокоэффективными двигателями и двухступенчатыми высоковакуумными молекулярными насосами TwisTorr или MacroTorr для снижения выделения тепла под газовой нагрузкой. Эти особенности позволяют откачивать высокие уровни аргона. Встроенный или устанавливаемый на плату контроллер обеспечивает компактность оборудования.

Системы анализа по времени пролета

• Системы анализа по времени пролета становятся все более важным аналитическим инструментом при поиске новых лекарственных препаратов и в протеомике. Требования, предъявляемые к вакууму, могут варьироваться, хотя малые габариты всегда представляются важным аргументом. Турбонасосы и контроллеры компании Agilent обеспечивают разработчикам высокую степень гибкости за счет высокой производительности, эффективности рассеивания тепла и компактности оборудования.

Промышленные вакуумные технологии

• Во многих отраслях промышленности – от покрытия стеклом до изготовления медицинского оборудования производители испытывают потребность в надежных вакуумных технологиях.
• Сосредоточившись на минимизации стоимости владения, компания Agilent продолжает выпускать инновационные вакуумные системы, которые повышают производительность, допускают изменение рабочих условий и упрощают обслуживание, помогая обеспечить максимальное время работоспособности и эффективность систем.
• Насосы Turbo-V, предназначенные для суровых промышленных условий работы, способны справиться с высокими газовыми нагрузками и могут быть быстро восстановлены после случайного попадания воздуха.
• Компания Agilent предлагает серию современных вакуумных насосов и систем для промышленного использования, включая насосы новой серии Turbo-V K-G со встроенными в корпус электронными схемами.

Осаждение пленок

• Оборудование для нанесения стекловидного покрытия (декоративное стекло, автомобильное стекло, подложка панели дисплея)
• Изготовление тонких пленок солнечных элементов (фотогальваническое покрытие)
• Оптические носители данных (компакт-диски, DVD, магнитооптические диски)
• Магнитные носители данных (жесткие диски, считывающие головки)
• Обработка поверхностей с применением трибологических и износостойких покрытий
• Функциональные и декоративные покрытия, включая металлизацию
• Оптические покрытия (офтальмология, прецизионная оптоэлектроника)
• Системы нанесения покрытий валиком/на лету на пленку или фольгу
• Нанесение покрытия осаждением паров и другие процессы с применением плазмы, требующие высокой газовой нагрузки Обработка устройств
• Производство трубок для ТВ и мониторов
• Откачка баллонов ламп (освещение автомагистралей, видеопроекция)
• Рентгеновские трубки и электронные устройства
• Трубки медицинских ускорителей
• Лазеры

Общие производственные процессы

• Вакуумные печи/пайка
• Сварка электронным пучком

Специализированные системы для осаждения пленок

• Компания Agilent всегда сможет предоставить заказчику необходимый турбонасос для работы в однокамерных пакетных системах, многокамерных системах с камерами загрузки или в крупногабаритных системах непрерывного действия. Компанию Agilent выделяет опыт использования приложений, вспомогательных и специализированных систем для оптимальной интеграции вакуумных насосов в существующие системы.