第一篇:渦輪分子泵的優(yōu)缺點概要
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渦輪分子泵的優(yōu)缺點
1、優(yōu)點
由于渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由于現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的了,對于小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少干式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的干式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘余氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。只是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除了這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任
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意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它只能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用于安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對于輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適于超高真空下的工藝操作。對于那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用于抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用于刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子注入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由于渦輪分子泵屬于傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適于氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適于超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的干式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封并除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用于高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。
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(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對于低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對于不同品種和型號的泵有所不同。并且能立即關(guān)閉,并可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大于1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由于工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型
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擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大了,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或硅片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為了工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處于平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,萊寶真空泵
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對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由于害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠家通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
更多 如何選擇和使用渦輪分子泵 相關(guān)主題閱讀:
如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
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渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得注意的幾個問題
1、優(yōu)點
由於渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由於現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的瞭,對於小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少幹式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的幹式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘餘氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。隻是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除瞭這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系
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統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它隻能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用於安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對於輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適於超高真空下的工藝操作。對於那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用於抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用於刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子註入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由於渦輪分子泵屬於傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適於氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適於超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的幹式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封並除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用於高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)
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備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對於低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對於不同品種和型號的泵有所不同。並且能立即關(guān)閉,並可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大於1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由於工藝氣體或其它原因而不能使
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用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大瞭,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或矽片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為瞭工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處於平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005
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m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由於害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠傢通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
更多 如何選擇和使用渦輪分子泵 相關(guān)主題閱讀:
如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
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渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得註意的幾個問題
1、優(yōu)點
由于渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔铩S捎诂F(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的了,對于小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少干式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的干式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘余氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。只是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空
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元件。同時也消除了這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它只能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用于安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對于輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適于超高真空下的工藝操作。對于那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用于抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用于刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子注入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由于渦輪分子泵屬于傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適于氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適于超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的干式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封并除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,萊寶真空泵
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顯然用戶會選擇渦輪分子泵用于高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對于低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對于不同品種和型號的泵有所不同。并且能立即關(guān)閉,并可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大于1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)
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備投資大。然而渦輪分子泵在由于工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大了,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或硅片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為了工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處于平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:
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d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由于害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠家通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
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如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得注意的幾個問題
1、優(yōu)點
由於渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由於現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的瞭,對於小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少幹式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的幹式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘餘氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。隻是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作
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速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除瞭這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它隻能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用於安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對於輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適於超高真空下的工藝操作。對於那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用於抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用於刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子註入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由於渦輪分子泵屬於傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適於氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適於超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的幹式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封並除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速
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運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用於高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對於低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對於不同品種和型號的泵有所不同。並且能立即關(guān)閉,並可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
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在抽速大於1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由於工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大瞭,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或矽片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為瞭工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處於平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動
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速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由於害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠傢通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
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更多 如何選擇和使用渦輪分子泵 相關(guān)主題閱讀:
如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得註意的幾個問題
1、優(yōu)點
由于渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由于現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的了,對于小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少干式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的干式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘余氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。只是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓
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力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除了這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它只能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用于安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對于輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適于超高真空下的工藝操作。對于那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用于抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用于刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子注入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由于渦輪分子泵屬于傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適于氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適于超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的干式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封并除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不
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像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用于高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對于低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對于不同品種和型號的泵有所不同。并且能立即關(guān)閉,并可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。
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(1)設(shè)備費用高
在抽速大于1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由于工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大了,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或硅片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為了工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處于平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵
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(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由于害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠家通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問
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題。
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如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得注意的幾個問題
1、優(yōu)點
由於渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由於現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的瞭,對於小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少幹式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的幹式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘餘氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。隻
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是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除瞭這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它隻能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用於安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對於輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適於超高真空下的工藝操作。對於那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用於抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用於刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子註入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由於渦輪分子泵屬於傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適於氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適於超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的幹式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封並除氣良好的泵,一般其極限壓力
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在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用於高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對於低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對於不同品種和型號的泵有所不同。並且能立即關(guān)閉,並可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它
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存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大於1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由於工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大瞭,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或矽片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為瞭工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處於平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上
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得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由於害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠傢通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一
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定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
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如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得註意的幾個問題
1、優(yōu)點
由于渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由于現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的了,對于小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少干式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的干式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘余氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔铮€上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
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在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。只是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除了這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它只能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用于安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對于輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適于超高真空下的工藝操作。對于那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用于抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用于刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子注入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由于渦輪分子泵屬于傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適于氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適于超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的干式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串
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一臺渦輪分子泵,用金屬密封并除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用于高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對于低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對于不同品種和型號的泵有所不同。并且能立即關(guān)閉,并可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
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任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大于1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由于工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大了,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或硅片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為了工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處于平靜的狀態(tài),萊寶真空泵
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最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由于害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠家通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
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要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
更多 如何選擇和使用渦輪分子泵 相關(guān)主題閱讀:
如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得注意的幾個問題
1、優(yōu)點
由於渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔铩S伸冬F(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的瞭,對於小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少幹式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的幹式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘餘氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。
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(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。隻是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除瞭這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它隻能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用於安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對於輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適於超高真空下的工藝操作。對於那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用於抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用於刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子註入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由於渦輪分子泵屬於傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適於氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適於超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的幹式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~
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10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封並除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮@然用戶會選擇渦輪分子泵用於高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對於低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對於不同品種和型號的泵有所不同。並且能立即關(guān)閉,並可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
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2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大於1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由於工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大瞭,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或矽片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為瞭工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞
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和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處於平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由於害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠傢通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要
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求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
更多 如何選擇和使用渦輪分子泵 相關(guān)主題閱讀:
如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得註意的幾個問題
1、優(yōu)點
由于渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔?。由于現(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的了,對于小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少干式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的干式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘余氣體的頻譜圖
圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和
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zxcv 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。只是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除了這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它只能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用于安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對于輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適于超高真空下的工藝操作。對于那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用于抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用于刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子注入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由于渦輪分子泵屬于傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適于氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適于超高真空應(yīng)用
一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片
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泵(或同樣性能的干式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封并除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用于高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對于低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對于不同品種和型號的泵有所不同。并且能立即關(guān)閉,并可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油
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對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大于1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由于工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大了,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或硅片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為了工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。(3)噪音與振動
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圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由于害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠家通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵和低溫泵在工作中遇到這種突然事故也比較麻煩,比渦輪分子泵
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zxcv 的抵抗能力差,如擴(kuò)散泵油被氧化會迅速污染真空室,低溫泵要求再生等。
要想渦輪分子泵有較長的工作壽命和最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)性能,用戶一定要按操作規(guī)程和使用步驟進(jìn)行,將在下面將詳細(xì)討論這些問題。
更多 如何選擇和使用渦輪分子泵 相關(guān)主題閱讀:
如何選擇和使用渦輪分子泵 結(jié)構(gòu)型式與工作原理
渦輪分子泵的優(yōu)缺點
渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)時值得注意的幾個問題
1、優(yōu)點
由於渦輪分子泵在某些方面,要比低溫泵、離子泵和擴(kuò)散泵表現(xiàn)得更優(yōu)越。故在一般情況下,多選用渦輪分子泵。它的優(yōu)點有:(1)清潔,無油蒸汽返流
渦輪分子泵可不用任何阱,按操作規(guī)程工作,就能為被抽容器提供一個極為清潔的真空環(huán)境,且不含有任何碳?xì)浠衔铩S伸冬F(xiàn)代的渦輪分子泵除大泵外很少用油潤滑的瞭,對於小泵多用油脂潤滑,也有用空氣軸承的,但磁懸浮軸承用得較多。近幾年來也有不少幹式前級泵出現(xiàn),使渦輪分子泵系統(tǒng)不存在油蒸汽返流,使它真正成為一種清潔的幹式高真空泵(如圖4)。極限壓力為2 10-7 Pa 圖4 渦輪分子泵典型的殘餘氣體的頻譜圖
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圖4 表明渦輪分子泵系統(tǒng)中不含有碳?xì)浠衔?,曲線上17 和18 為OH+ 和H2O+。(2)使用方便
在許多應(yīng)用中,渦輪分子泵可不用高真空閥門或粗真空閥。隻是簡單地一按電鈕,泵便能開始工作。從大氣壓力可降至極限壓力。這種系統(tǒng)可以通過渦輪分子泵進(jìn)行粗抽,可一直加速到工作速度為止。這樣就可以不用閥門、管道、阱、閥門控制器等真空元件。同時也消除瞭這些元件所帶來的故障。因此渦輪分子泵系統(tǒng)所占的空間小,而且渦輪分子泵的安裝方向不受限制,可在任意方向安裝(用油潤滑的泵除外,它隻能在垂直 5 范圍內(nèi)工作)。這個特點,可用於安裝位置受限制的地方。(3)氣體輸送能力強(qiáng)
大多數(shù)渦輪分子泵對於輸送輕氣體(如氫、氦)的能力很強(qiáng)。因而它非常適於超高真空下的工藝操作。對於那些富氫的工藝過程,氦質(zhì)譜檢漏儀等場合均可得到應(yīng)用。有專門設(shè)計用於抽除腐蝕性氣體的渦輪分子泵,適用於刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕,離子束加工,低壓化學(xué)氣相沉積,外延及離子註入等工藝操作。在這些工藝過程中,抽除的氣體會對低溫泵、離子泵、擴(kuò)散泵油等有腐蝕作用。甚至也會破壞標(biāo)準(zhǔn)的未加保護(hù)的渦輪分子泵。由於渦輪分子泵屬於傳輸型泵,被抽氣體可穿膛而過,不在泵內(nèi)積存。因而它適於氣體負(fù)荷高的工藝過程。如濺射、刻蝕等。(4)適於超高真空應(yīng)用
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一臺密封和除氣良好的渦輪分子泵,配以性能良好的雙級旋片泵(或同樣性能的幹式前級泵),其極限真空一般可達(dá)到10-9~10-10Torr(即133.3~13.33 nPa)之間。若一臺渦輪分子泵再串一臺渦輪分子泵,用金屬密封並除氣良好的泵,一般其極限壓力在1 10-10~1 10-11 Torr(即13.33~1.333 nPa)之間。而且不像低溫泵或離子泵那樣,渦輪分子泵在超高真空條件下能滿抽速運(yùn)轉(zhuǎn)。這些性能再加上它有良好的清潔性(測不到碳?xì)浠衔铮?,顯然用戶會選擇渦輪分子泵用於高分辨率質(zhì)譜儀,分子束外延設(shè)備及超高真空分析儀器等設(shè)備上的。(5)高壓力下性能良好
有些渦輪分子泵的入口壓力可在10-1~10-3 Torr(即13.33 Pa~133.3 mPa)之間運(yùn)行。在這個壓力范圍內(nèi),離子泵不能應(yīng)用,對於低溫泵需要節(jié)流抽速或經(jīng)常再生,對擴(kuò)散泵的工作也會變得不穩(wěn)定。(6)循環(huán)的時間短
多數(shù)渦輪分子泵,尤其小一些的,要達(dá)到正常的運(yùn)行速度的時間,一般需要1~3 min。對於不同品種和型號的泵有所不同。並且能立即關(guān)閉,並可暴露大氣。這種快速循環(huán)特性在樣品輸入系統(tǒng)中很有用,尤其對手提式氦檢漏儀有用。(7)正常使用時間長
在某些應(yīng)用中,渦輪分子泵的正常使用時間要比其它泵優(yōu)越。因為在重氣體負(fù)荷和閥門漏氣的情況下,會引起低溫泵經(jīng)常不定
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時的再生或離子泵經(jīng)常修復(fù),而渦輪分子泵使用還能消除因泵油對真空室的污染。
2、缺點
任何真空泵都有不足之處,渦輪分子泵也不例外。下面介紹它存在的一些缺點。(1)設(shè)備費用高
在抽速大於1000 L/s 的渦輪分子泵要比擴(kuò)散泵和低溫泵的設(shè)備投資大。然而渦輪分子泵在由於工藝氣體或其它原因而不能使用擴(kuò)散泵和低溫泵的特殊場合下它是很好用的。若與小型或中型擴(kuò)散泵相比,小渦輪分子泵是相當(dāng)貴的。然而考慮到擴(kuò)散泵系統(tǒng)需要閥門、擋板、阱、閥門控制器和管道等,總的花費來計算,二者的差別也就不大瞭,在某些情況下,渦輪分子泵還是便宜的選擇。
(2)對顆粒物或沉積物敏感
若物體(螺釘、玻璃碎片、燈絲或矽片)落入正在運(yùn)轉(zhuǎn)的渦輪分子泵中,渦輪會遭到損壞,往往需返回制造廠進(jìn)行維修。一旦出事故損壞就是嚴(yán)重的,不會有幾件回用的。重修、更換零件是很貴的。為瞭工作安全起見,在泵入口處裝上細(xì)孔眼的過濾網(wǎng),以保護(hù)泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種措施對泵的有效抽速損失較大。敷在葉片上厚的沉積物,會造成對葉片的磨損和通道堵塞,也會影響轉(zhuǎn)子的不平衡。如果一些粒子進(jìn)入軸承,造成磨損,能降低泵的工作壽命。因此在某些應(yīng)用中,安裝保護(hù)措施是必要的。
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(3)噪音與振動
從使用經(jīng)驗來看,泵會出現(xiàn)振動和噪音問題,多半是軸承損壞和平衡性差所出現(xiàn)的問題。在正常的工作中,泵處於平靜的狀態(tài),最大振幅在0.1~0.001 m(即100~1 nm)之間,在某些精密設(shè)備上得到應(yīng)用。而測不出易覺察的振動如圖5 所示。對渦輪分子泵(巴爾蔡司公司生產(chǎn)的330型渦輪分子泵)進(jìn)行頻譜分析。振動速度V 的單位為 m/s,頻率的單位為Hz,計算振幅可用公式:d=V/2 f,式中d 為振幅 m,f 為頻率Hz,產(chǎn)生的最大振幅<0.005 m(<5 nm)如此小的振動,渦輪分子泵運(yùn)轉(zhuǎn)很平穩(wěn),噪音很小,對某些特殊應(yīng)用也是問題。
圖5 渦輪分子泵的振動速度與頻率的關(guān)系(4)破碎問題
有些用戶由於害怕轉(zhuǎn)子葉片破碎而不敢使用渦輪分子泵,破碎是在泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,葉輪突然遭到吸入異物或軸承磨損而出現(xiàn)破碎的。通常要有保護(hù)措施,如在入口處加過濾網(wǎng),破碎通常是可以避免的。
(5)暴露大氣易引起事故
任何高真空泵在運(yùn)轉(zhuǎn)期間都會碰到這種事故。如規(guī)管破裂,入口處管道、閥門、密封出現(xiàn)問題,都可能突然使真空泵入口暴露在大氣壓之下。不同型號的渦輪分子泵,耐大氣壓沖擊的能力是不同的。有些泵會因葉片共振彎曲相碰而損壞,但也有些泵受大氣沖擊而不損壞。最好的辦法是廠傢通過試驗得出結(jié)果。擴(kuò)散泵
第二篇:DNA分子標(biāo)記及其優(yōu)缺點
DNA分子標(biāo)記種類及相應(yīng)的優(yōu)缺點
摘要: 對RFLP、RAPD、AFLP、SSR、ISSR 等常用的DNA 分子標(biāo)記技術(shù)以及其他幾種新興的標(biāo)記技術(shù)(SNP、EST 等)的原理、特點進(jìn)行了綜述,并對各自的優(yōu)缺點進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:DNA分子標(biāo)記
優(yōu)缺點
分子標(biāo)記是繼形態(tài)標(biāo)記、細(xì)胞標(biāo)記和生化標(biāo)記之后發(fā)展起來的一種較為理想的遺傳標(biāo)記形式,它以蛋白質(zhì)、核酸分子的突變?yōu)榛A(chǔ),檢測生物遺傳結(jié)構(gòu)與其變異。分子標(biāo)記技術(shù)從本質(zhì)上講,都是以檢測生物個體在基因或基因型上所產(chǎn)生的變異來反映生物個體之間的差異。每一種分子標(biāo)記都有其自身的特點和特定的應(yīng)用范圍,但就一般意義而言,DNA 分子標(biāo)記與形態(tài)標(biāo)記和生化標(biāo)記等相比,具有許多獨特的優(yōu)點: ①不受組織類別、發(fā)育階段等影響。植株的任何組織在任何發(fā)育時期均可用于分析。②不受環(huán)境影響。因為環(huán)境只影響基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄與翻譯),而不改變基因結(jié)構(gòu)即DNA 的核苷酸序列。③標(biāo)記數(shù)量多,遍及整個基因組。④多態(tài)性高,自然存在許多等位變異。⑤有許多標(biāo)記表現(xiàn)為共顯性,能夠鑒別純合基因型和雜合基因型, 提供完整的遺傳信息。⑥D(zhuǎn)NA 分子標(biāo)記技術(shù)簡單、快速、易于自動化。⑦提取的DNA 樣品,在適宜條件下可長期保存,這對于進(jìn)行追溯性或仲裁性鑒定非常有利。因此,DNA 分子標(biāo)記可以彌補(bǔ)和克服在形態(tài)學(xué)鑒定及同工酶、蛋白電泳鑒定中的許多缺陷和難題,因而在品種鑒定方面展示了廣闊的應(yīng)用前景。
1.1 第1 代分子標(biāo)記
1.1.1 RFLP 標(biāo)記技術(shù)。1980 年Botesin提出的限制性片段長度多態(tài)性(Restriction fragment length polymorphisms ,RFLP)可以作為遺傳標(biāo)記,開創(chuàng)了直接應(yīng)用DNA 多態(tài)性的新階段,是最早應(yīng)用的分子標(biāo)記技術(shù)。RFLP 是檢測DNA 在限制性內(nèi)切酶酶切后形成的特定DNA 片段的大小,反映DNA 分子上不同酶切位點的分布情況,因此DNA 序列上的微小變化,甚至1 個核苷酸的變化,也能引起限制性內(nèi)切酶切點的丟失或產(chǎn)生, 導(dǎo)致酶切片段長度的變化。
優(yōu)點:RFLP 標(biāo)記的等位基因具有共顯性的特點,結(jié)果穩(wěn)定可靠,重復(fù)性好,特別適應(yīng)于構(gòu)建遺傳連鎖圖。
缺點:在進(jìn)行RFLP 分析時,需要該位點的DNA片段做探針,用放射性同位素及核酸雜交技術(shù),既不安全又不易自動化。另外,RFLP 對DNA 多態(tài)性檢出的靈敏度不高,RFLP 連鎖圖上還有很多大的空間區(qū)。
1.1.2 RAPD 標(biāo)記技術(shù)。為了克服RFLP 技術(shù)上的缺點,Williams等于1990 年建立了隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA(Randomamplified polymorphic DNA ,RAPD)技術(shù),由于其獨特的檢測DNA 多態(tài)性的方式使得RAPD 技術(shù)很快 滲透于基因研究的各個領(lǐng)域。RAPD 是建立于PCR 基礎(chǔ)之上的分子標(biāo)記技術(shù),基本原理是利用一個隨機(jī)引物(8~10 個堿基)通過PCR 反應(yīng)非定點地擴(kuò)增DNA 片段,然后用凝膠電泳分離擴(kuò)增片段來進(jìn)行DNA 多態(tài)性研究。對任一特定引物而言,它在基因組DNA 序列上有其特定的結(jié)合位點,一旦基因組在這些區(qū)域發(fā)生DNA 片段插入、缺失或堿基突變,就可能導(dǎo)致這些特定結(jié)合位點的分布發(fā)生變化,從而導(dǎo)致擴(kuò)增產(chǎn)物的數(shù)量和大小發(fā)生改變,表現(xiàn)出多態(tài)性。
優(yōu)點:與RFLP 相比,RAPD 技術(shù)簡單,檢測速度快,DNA 用量少,實驗設(shè)備簡單,不需DNA 探針,設(shè)計引物也不需要預(yù)先克隆標(biāo)記或進(jìn)行序列分析,不依賴于種屬特異性和基因組的結(jié)構(gòu),合成一套引物可以用于不同生物基因組分析,用一個引物就可擴(kuò)增出許多片段,而且不需要同位素,安全性好。
缺點:當(dāng)然,RAPD 技術(shù)受許多因素影響,實驗的穩(wěn)定性和重復(fù)性差,首先是顯性遺傳,不能識別雜合子位點,這使得遺傳分析相對復(fù)雜 ,在基因定位、作連鎖遺傳圖時,會因顯性遮蓋作用而使計算位點間遺傳距離的準(zhǔn)確性屬特異性和基因組的結(jié)構(gòu),合成一套引物可以用于不同生物基因組分析,用一個引物就可擴(kuò)增出許多片段,而且不需要同位素,安全性好。當(dāng)然,RAPD 技術(shù)受許多因素影響,實驗的穩(wěn)定性和重復(fù)性差,首先是顯性遺傳,不能識別雜合子位點,這使得遺傳分析相對復(fù)雜 ,在基因定位、作連鎖遺傳圖時,會因顯性遮蓋作用而使計算位點間遺傳距離的準(zhǔn)確性下降;其次,RAPD 對反應(yīng)條件相當(dāng)敏感,包括模板濃度、Mg2 +濃度,所以實驗的重復(fù)性差。
1.1.3 AFLP 標(biāo)記技術(shù)。擴(kuò)增片段長度多態(tài)技術(shù)(AFLP),又名限制片段選擇擴(kuò)增技術(shù)(Selective restriction fragment amplifi2cation ,SRFA),于1993 年由荷蘭KEYGENE 公司的Zabean 和Vos 等發(fā)明,并已申請專利。AFLP 是近年來迅速發(fā)展起來的一種分子標(biāo)記技術(shù),它將基因組DNA 用成對的限制性內(nèi)切酶雙酶切后產(chǎn)生的片段用接頭(與酶切位點互補(bǔ))連接起來,并通過5′端與接頭互補(bǔ)的半特異性引物擴(kuò)增得到大量DNA 片段,從而形成指紋圖譜的分子標(biāo)記技術(shù)。AFLP 指紋呈孟德爾式共顯性和顯隱性遺傳。
優(yōu)點:它兼具RAPD 與RFLP 的優(yōu)點,有較高的穩(wěn)定性,用少量的選擇性引物能在較短時間內(nèi)檢測到大量位點,并且每對引物所檢測到的多個位點都或多或少地隨機(jī)分布在多條染色體上,各染色體上AFLP 標(biāo)記的數(shù)目與染色體長度呈正相關(guān)(r = 0.501),而一對引物獲得的標(biāo)記涉及的染色體數(shù)與標(biāo)記數(shù)呈正相關(guān)(r = 0.826)。因此,通過少量效率高的引物組合,可獲得覆蓋整個基因組的AFLP 標(biāo)記。目前,AFLP 作為一種高效的指紋技術(shù),已在遺傳育種研究中發(fā)揮它的優(yōu)勢。
缺點:不過也有研究認(rèn)為,AFLP 對基因組純度和反應(yīng)條件要求較高,另外用于遺傳作圖時,少數(shù)的標(biāo)記與圖譜緊密度有出入。此外, 在RAPD 和RFLP 技術(shù)基礎(chǔ)上建立了SCAR(Sequence characterize damplified regions ,序列特異性擴(kuò)增區(qū)域)、CAPS(Cleaved ampli2fied polymorphic sequence ,酶切擴(kuò)增多態(tài)序列)和DAF(DNA am2plified fingerprints ,DNA 擴(kuò)增指紋)等標(biāo)記技術(shù)。這些技術(shù)的出現(xiàn),進(jìn)一步豐富、完善了第1 代分子標(biāo)記技術(shù),增加了人們對DNA 多態(tài)性的研究手段。
1.2 第2 代分子標(biāo)記 1.2.1 SSR 標(biāo)記技術(shù)。在真核生物基因組中存在許多非編碼的重復(fù)序列,如重復(fù)單位長度在15~65 個核苷酸的小衛(wèi)星DNA(Minisatellite DNA),重復(fù)單位長度在2~6 個核苷酸的微衛(wèi)星DNA(Microsatellite DNA)。小衛(wèi)星和微衛(wèi)星DNA 分布于整個基因組的不同位點。由于重復(fù)單位的大小和序列不同以拷貝數(shù)不同,從而構(gòu)成豐富的長度多態(tài)性。Moore 等于1991 年結(jié)合PCR 技術(shù)創(chuàng)立了SSR(Simple sequence repeat ,簡單重復(fù)序列)標(biāo)記技術(shù)。SSR 也稱微衛(wèi)星DNA ,是一類由幾個(多為1~5 個)堿基組成的基序串聯(lián)重復(fù)而成的DNA 序列,其中最常見的是雙核苷酸重復(fù),即(CA)n和(TG)n ,每個微衛(wèi)星DNA 的核心序列結(jié)構(gòu)相同,重復(fù)單位數(shù)目10~60 個,其高度多態(tài)性主要來源于串聯(lián)數(shù)目的不同。不同遺傳材料重復(fù)次數(shù)不同,導(dǎo)致了SSR 長度的高度變異性,這一變異性正是SSR 標(biāo)記產(chǎn)生的基礎(chǔ)。SSR 標(biāo)記的基本原理:根據(jù)微衛(wèi)星重復(fù)序列兩端的特定短序列設(shè)計引物,通過PCR 反應(yīng)擴(kuò)增微衛(wèi)星片段。由于核心序列重復(fù)數(shù)目不同,因而擴(kuò)增出不同長度的PCR 產(chǎn)物,這是檢測DNA 多態(tài)性的一種有效方法。微衛(wèi)星序列在群體中通常具有很高的多態(tài)性,而且一般為共顯性,因此是一類很好的分子標(biāo)記。目前已利用微衛(wèi)星標(biāo)記構(gòu)建了人類、小鼠、大鼠、水稻、小麥、玉米等物種的染色體遺傳圖譜。
優(yōu)點:這些微衛(wèi)星標(biāo)記已被廣泛應(yīng)用于基因定位及克隆、疾病診斷、親緣分析或品種鑒定、農(nóng)作物育種、進(jìn)化研究等領(lǐng)域。此外,SSR 標(biāo)記不僅能夠鑒定純合體和雜合體,而且結(jié)果更加可靠,方法簡單,省時省力。
1.2.2 ISSR 標(biāo)記技術(shù)。ISSR 即內(nèi)部簡單重復(fù)序列,是一種新興的分子標(biāo)記技術(shù)。1994 年Zietkiewicz 等對SSR 技術(shù)進(jìn)行了發(fā)展,建立了加錨微衛(wèi)星寡核苷酸(Anchored microsatellite oligo nucleotides)技術(shù)。他們用加錨定的微衛(wèi)星寡核苷酸作引物,即在SSR 的5′端或3′端加上2~ 4 個隨機(jī)選擇的核苷酸,這可引起特定位點退火,從而導(dǎo)致與錨定引物互補(bǔ)的間隔不太大的重復(fù)序列間的基因組節(jié)段進(jìn)行PCR 擴(kuò)增。這類標(biāo)記又被稱為ISSR(Inter2simple sequence repeat)、ASSR(Anchored simple sequence repeats)或AMP2PCR。在所用的兩翼引物中,可以一個是ASSR 引物,另一個是隨機(jī)引物。如果一個是5′端加錨的ASSR 引物,另一個是隨機(jī)引物,則被稱為RAMP 技術(shù)[19]。用于ISSR2PCR 擴(kuò)增的引物通常為16~18 個堿基序列,由1~4 個堿基組成的串聯(lián)重復(fù)和幾個非重復(fù)的錨定堿基組成,從而保證了引物與基因組DNA 中SSR 的5′或3′末端結(jié)合,通過PCR 反應(yīng)擴(kuò)增SSR 之間的DNA 片段。
優(yōu)點:SSR 在真核生物中的分布是非常普遍的,并且進(jìn)化變異速度非???因而錨定引物的ISSR2PCR 可以檢測基因組許多位點的差異。與SSR2PCR 相比,用于ISSR2PCR 的引物不需要預(yù)先的DNA 測序,也正因如此,有些ISSR 引物可能在特定基因組DNA 中沒有配對區(qū)域而無擴(kuò)增產(chǎn)物,通常為顯性標(biāo)記,呈孟德爾式遺傳,且具有很好的穩(wěn)定性和多態(tài)性。
1.3 第3 代分子標(biāo)記
1.3.1 SNP 標(biāo)記技術(shù)。單核苷酸多態(tài)性(Single nucleotide polymorphism ,SNP)被稱為第3 代DNA 分子標(biāo)記,是指同一位點的不同等位基因之間個別核苷酸的差異,這種差異包括單個堿基的缺失或插入,更常見的是單個核苷酸的替換,且常發(fā)生在嘌呤堿基(A 與G)和嘧啶堿基(C 與T)之間。SNP 標(biāo)記可幫助區(qū)分兩個個體遺傳物質(zhì)的差異,被認(rèn)為是應(yīng)用前景最好的遺傳標(biāo)記。目前,已有2 000 多個標(biāo)記定位于人類染色體上,在擬南芥上也已發(fā)展出236 個SNP 標(biāo)記。在這些SNP 標(biāo)記中大約有30 %包含限制性位點的多態(tài)性。
優(yōu)點:檢測SNP 的最佳方法是DNA 芯片技術(shù),最新報道的微芯片電泳(Microchip electrophoresis),可以高速度地檢測臨床樣品的SNP ,它比毛細(xì)管電泳和板電泳的速度可分別提高10 和50倍。SNP 與第1 代的RFLP 及第2 代的SSR 標(biāo)記的不同有2 個方面:其一,SNP 不再以DNA 片段的長度變化作為檢測手段,而直接以序列變異作為標(biāo)記;其二,SNP 標(biāo)記分析完全摒棄了經(jīng)典的凝膠電泳,代之以最新的DNA 芯片技術(shù)。
1.3.2 EST 標(biāo)記技術(shù)。表達(dá)序列標(biāo)簽(Expressed sequence Tag , EST)是美國國立衛(wèi)生研究院(National Institutes of Health ,NIH)的生物學(xué)家Venter 于1991 年提出的。隨著人類基因組計劃的開展,EST 技術(shù)首先被廣泛應(yīng)用于尋找人類新基因,繪制人類基因組圖譜,識別基因組序列編碼區(qū)等研究領(lǐng)域,之后又被廣泛應(yīng)用于植物基因組研究。EST 是指在來源于不同組織的cDNA 文庫中隨機(jī)挑選克隆、測序,得到部分cDNA 序列,一個EST對應(yīng)于某一種mRNA 的cDNA 克隆的一段序列,長度一般為150~500 bp ,只含有基因編碼區(qū)域。
優(yōu)點:EST可代表生物體某種組織某一時間的一個表達(dá)基因,所以被稱之為“表達(dá)序列標(biāo)鑒”;而EST的數(shù)目則顯示出其代表的基因表達(dá)的拷貝數(shù),一個基因的表達(dá)次數(shù)越多,其相應(yīng)的cDNA 克隆越多,所以通過對cDNA 克隆的測序分析可以了解基因的表達(dá)豐度。目前構(gòu)建cDNA 文庫一般都使用試劑盒,方法成熟,而且飛速發(fā)展的DNA 測序技術(shù),也使得進(jìn)一步降低大規(guī)模DNA 序列測定成本成為可能。展望
DNA分子標(biāo)記技術(shù)的開發(fā)雖然只有短短20 年左右的歷史,但已取得了巨大的進(jìn)展。分子標(biāo)記技術(shù)的廣泛應(yīng)用最重要的影響因素是成本與效益。隨著分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展, 它已接近程序化而變得易于實施。但在實踐中還有許多問題急需解決,例如如何采用更易為育種家們接受的簡便、實用的分子標(biāo)記(SSR、RAPD 等)來構(gòu)建新的連鎖圖,更多重要農(nóng)藝性狀基因的精細(xì)定位、檢測過程自動化的實現(xiàn)、分子標(biāo)記技術(shù)與常規(guī)育種經(jīng)驗的結(jié)合等。我們相信,隨著這些問題的圓滿解決,DNA分子標(biāo)記技術(shù)必然會有突破性的進(jìn)展。
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第三篇:車輛渦輪增壓機(jī)的優(yōu)缺點
車輛渦輪增壓機(jī)的優(yōu)缺點
與非增壓情況相比,增壓發(fā)動機(jī)的優(yōu)點主要是同等功率下減少了發(fā)動機(jī)的質(zhì)量和外形尺寸、并降低單位功率從造價;能提高熱效率、降低燃油消耗率;減少排氣污染和噪聲;對補(bǔ)償高原功率損失十分有利。但增壓發(fā)動機(jī)也有不少的應(yīng)用難點需要值得注意,例如增壓發(fā)動機(jī)的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷都較高,對發(fā)動機(jī)的壽命和可靠性提出了更苛刻的要求;增壓發(fā)動機(jī)對扭矩的適應(yīng)性和瞬變工況的反應(yīng)要比非增壓的差一些;與大型的增壓器相比,小型的渦流增壓器效率偏低,功率提升不明顯,等等。
“增壓發(fā)動機(jī)對扭矩的適應(yīng)性和瞬變工況的反應(yīng)要比非增壓的差一些”。這是為什么呢?因為渦輪是被發(fā)動機(jī)排除的廢氣驅(qū)動,且進(jìn)氣系統(tǒng)增加了中冷器系統(tǒng)等,都會對發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣產(chǎn)生延遲和滯后作用,也就是說它對油門的相應(yīng)時間要比非增壓的發(fā)動機(jī)的相應(yīng)時間長,也就是我們說的“肉”。(增壓發(fā)動機(jī)的優(yōu)缺點固然存在,但是否真的能減少交通事故,筆者持謹(jǐn)慎態(tài)度)。