Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice (

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice ("— Zapis prezentacji:

1 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE

2 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE – SYMBOL OGÓLNY Vacuum pump

3 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE – ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

4 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE Mechaniczne pompy próżniowe Strumieniowe pompy próżniowe Bezwylotowe pompy próżniowe

5 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE Mechaniczne pompy próżniowe

6 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE Strumieniowe pompy próżniowe

7 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE Bezwylotowe pompy próżniowe

8 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MECHANICZNE POMPY PRÓŻNIOWE

9 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA

10 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MECHANICZNA POMPA OLEJOWA Rotary vacuum pump

11 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( MECHANICZNA POMPA OLEJOWA – ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

12 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT PRZEWÓD WLOTOWY SZCZELINA <0.05 mm KANAŁ OLEJOWY SPRĘŻYNA WIRNIK ŁOPATKA STATOR ZAWÓR WYLOTOWY

13 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA BUDOWA

14 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT PRZEWÓD WLOTOWY ZAWÓR WYLOTOWY STATOR Pompa mocowana jest w zbiorniku z olejem, którego poziom powinien znajdować się powyżej wylotu pompy OLEJ

15 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT PRZEWÓD WLOTOWY SZCZELINA <0.05 mm WIRNIK STATOR ZAWÓR WYLOTOWY

16 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT PRZEWÓD WLOTOWY SZCZELINA <0.05 mm SPRĘŻYNA WIRNIK ŁOPATKA STATOR ZAWÓR WYLOTOWY

17 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT PRZEWÓD WLOTOWY SZCZELINA <0.05 mm KANAŁ OLEJOWY SPRĘŻYNA WIRNIK ŁOPATKA STATOR ZAWÓR WYLOTOWY

18 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA ZASADA DZIAŁANIA

19 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Zasysanie gazu Komora zasysania

20 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Zasysanie gazu Komora zasysania

21 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Zasysanie gazu

22 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Przetaczanie gazu Komora przetaczania

23 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Sprężanie gazu Komora sprężania

24 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Sprężanie gazu

25 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY wydech gazu Otwarcie zaworu wylotowego

26 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA Ciśnienie gazu przy którym otwiera się zawór wylotowy: Ciśnienie końcowe na wlocie pompy:

27 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA Stopień kompresji: Ciśnienie końcowe (na wlocie) jest teoretycznie ograniczone tylko stopniem kompresji

28 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA Praktycznie – ciśnienie końcowe jest większe od teoretycznego. Przyczyną jest istnienie: przepływu wstecznego gazu

29 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT ZAWÓR WYLOTOWY Strumień wsteczny gazu

30 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA Przyczyny przepływu wstecznego: Istnienie objętości martwej Nieszczelność na styku wirnika ze statorem Nieszczelność na styku łopatki ze statorem Gaz rozpuszczony w oleju przedostaje się do wnętrza pompy

31 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

32 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I Natężenie przepływu przez pompę I – natężenie przepływu S g – geometryczna szybkość pompowania p – chwilowe ciśnienie na wlocie pompy I W – natężenie przepływu wstecznego

33 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I=0 Po nieskończenie długim czasie pompowania p n – ciśnienie na wlocie pompy po nieskończenie długim czasie pompowania p=p n

34 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I=0 Wartość przepływu wstecznego p n – ciśnienie na wlocie pompy po nieskończenie długim czasie pompowania p=p n

35 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I Pojęcie teoretycznej szybkości pompowania S t S g – geometryczna szybkość pompowania

36 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZALEŻNOŚĆ POMIĘDZY TEORETYCZNĄ A GEOMETRYCZNĄ SZYBKOŚCIĄ POMPOWANIA

37 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Teoretyczna szybkość pompowania S t

38 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Teoretyczna szybkość pompowania S t

39 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Teoretyczna szybkość pompowania S t

40 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OBJĘTOŚCIOWA POMPA OLEJOWA - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Teoretyczna szybkość pompowania S t

41 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

42 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA Maksymalna objętość pompy (maksymalna objętość gazu możliwa do odpompowania w czasie jednego cyklu pracy pompy)

43 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( Ilość gazu (pV) odpompowanego w czasie jednego, pełnego, obrotu wirnika SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

44 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( całkowita, wolna objętość pompy dołączona do układu w czasie jednego pełnego obrotu wirnika objętość martwa pompy ciśnienie, przy którym otwiera się zawór wylotowy Współczynnik liczbowy uwzględniający zmniejszenie objętości martwej w wyniku obecności oleju V MAX VMVM p0p0 a SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

45 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

46 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

47 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

48 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA

49 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( OSZACOWANIE, MOŻLIWEGO DO UZYSKANIA, CIŚNIENIA KOŃCOWEGO p n

50 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CIŚNIENIE KOŃCOWE pn

51 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CIŚNIENIE KOŃCOWE pn

52 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CIŚNIENIE KOŃCOWE pn

53 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CIŚNIENIE KOŃCOWE pn Jak zmniejszyć wartość ciśnienia końcowego w opróżnianym zbiorniku?

54 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CIŚNIENIE KOŃCOWE pn 1. Zmniejszenie stosunku V m /V MAX 2. Zmniejszenie współczynnika a 3. Zmniejszenie ciśnienia p 0 Stosowanie pomp dwustopniowych

55 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DWUSTOPNIOWE WLOTWYLOT p0p0

56 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CHARAKTERYSTYKI POMP Chwilowe ciśnienie na wlocie pompy p [Pa] Szybkość pompowania S R [m3/h] AL15 AL30 BL15 BL30

57 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA S R

58 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA S R Rzeczywista prędkość pompowania jest mniejsza od prędkości teoretycznej r – współczynnik napełniania

59 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA S R n[obr/min] Współczynnik napełniania r p=1333Pa p=133Pa p=53Pa p=13.3Pa p=5.3Pa p=2.6Pa Obroty wirnika n Ciśnienie gazu na wlocie pompy

60 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA S R n[obr/min] Rzeczywista szybkość pomp. Sr p=1333Pa p=133Pa p=53Pa p=13.3Pa p=5.3Pa p=2.6Pa Obroty wirnika n Ciśnienie gazu na wlocie pompy dla r=1 [l/s]

61 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( EKSPLOATACJA POMP

62 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( EKSPLOATACJA POMP MECHANICZNYCH ZASADY EKSPLOATACJI POMP 1.Między pompą i układem opróżnianym powinien być zainstalowany zawór umożliwiający odcięcie zbiornika od pompy i zapowietrzenie pompy z chwilą zatrzymania silnika pompy 2.Wirniki pomp napędzane są silnikami trójfazowymi dlatego należy uważać na kierunek obrotów silnika 3.Połączenie między pompą a zbiornikiem opróżnianym musi być połączeniem elastycznym (eliminującym przenoszenie drgań)

63 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( EKSPLOATACJA POMP MECHANICZNYCH ZASADY EKSPLOATACJI POMP 4. Wylot pompy musi być połączony z wyciągiem wentylacyjnym, co umożliwia usunięcie z pomieszczenia oleju z pompy 5. Na wlocie pompy należy stosować filtr siatkowy w celu zabezpieczenia pompy przez zanieczyszczeniami mechanicznymi

64 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( EKSPLOATACJA POMP WYCIĄG KOMORA PRÓŻNIOWA ZAWORY PRZEWÓD ELASTYCZNY POWIETRZE POMPA FILTR

65 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE POMPA ROOT`A

66 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A Roots vacuum pump

67 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A – ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

68 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A POMPA ROOT`A BUDOWA

69 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - BUDOWA WLOT WYLOT

70 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY WIRNIKI

71 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY WIRNIKI

72 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - BUDOWA Pompy pracują bez oleju Obroty wirników (1000÷4000)obr/min Wzdłuż wszystkich linii styku występują stałe prześwity wynoszące (0.1÷0.2)mm MOŻLIWOŚĆ WYSTEPOWANIA DUŻEGO PRZEPŁYWU WSTECZNEGO

73 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - BUDOWA Ze względu na duże przepływy wsteczne w pompie konieczność pracy w układzie pompowym

74 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A – UKŁADY POMPOWE POMPA ROOT`A KONDENSOR ZAWÓR MECHANICZNA POMPA PRÓŻNI WSTĘPNEJ

75 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA

76 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA FAZY PRACY POMPY ROOTA 1.Faza zasysania 2.Faza przetaczania 3.Faza przepływu wstecznego 4.Faza wydechu

77 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 1.Faza zasysania WLOT WYLOT KOMORA ZASYSANIA

78 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 1.Faza zasysania Komora wlotowa (zasysania) połączona jest z kanałem wlotowym i wypełnia się gazem przepływającym z opróżnianego zbiornika

79 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 2. Faza przetaczania WLOT WYLOT KOMORA ZASYSANIA

80 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 2. Faza przetaczania WLOT WYLOT KOMORA ZASYSANIA

81 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 2. Faza przetaczania WLOT WYLOT KOMORA PRZETACANIA

82 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 2. Faza przetaczania WLOT WYLOT KOMORA PRZETACANIA

83 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 2. Faza przetaczania Pompowany gaz zostaje uwięziony w obszarze między wirnikiem a obudową pompy – statorem (w komorze przetaczania) i jest przetaczany do wylotu pompy

84 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 3. Faza przepływu wstecznego WLOT WYLOT KOMORA PRZETACANIA

85 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 3. Faza przepływu wstecznego WLOT WYLOT KOMORA PRZETACANIA

86 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 3. Faza przepływu wstecznego WLOT WYLOT KOMORA WYLOTOWA

87 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 3. Faza przepływu wstecznego Następuje połączenie komory przetaczania z kanałem wylotowym pompy. W tej fazie pracy występuje intensywny przepływ wsteczny gazu

88 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 4. Faza wydechu WLOT WYLOT KOMORA WYLOTOWA

89 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 3. Faza wydechu WLOT WYLOT KOMORA WYLOTOWA

90 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A ZASADA DZIAŁANIA 3. Faza wydechu Po wyrównaniu ciśnień następuje faza wydechu. Gaz zostaje wypchnięty do obszaru wylotowego

91 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A POMPA ROOT`A ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

92 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE GEOMETRYCZNA SZYBKOŚĆ POMPOWANIA

93 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE S Rg – geometryczna szybkość pompowania n – ilość obrotów wirników na jedn. czasu V zas – maksymalna objętość komory zasysania

94 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE NATĘŻENIE PRZEPŁYWU GAZU PRZEZ POMPĘ ROOTA

95 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I – natężenie przepływu gazu przez pompę p – ciśnienie gazu na wlocie pompy I W – natężenie przepływu wstecznego

96 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I I=S Rg p We IWIW

97 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE NATĘŻENIE PRZEPŁYWU WSTECZNEGO

98 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE I W – natężenie przepływu wstecznego I ws – natężenie przepływu wst. przez szczeliny I wm – nat. przep. wst. związana z obj. martwymi

99 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE G s – całkowita przew. wszystkich szczelin p We I Ws p Wy SZCZELINY

100 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE V m – suma wszystkich objętości martwych p We I Wm p Wy OBJĘTOŚCI MARTWE

101 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE S m – prędkość przepływu wstecznego gazu p We I Wm p Wy OBJĘTOŚCI MARTWE

102 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE p We I W =I Ws +I Wm p Wy OBJĘTOŚCI MARTWE SZCZELINY

103 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE p We I W =I Ws +I Wm p Wy OBJĘTOŚCI MARTWE SZCZELINY

104 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Po nieskończenie długim czasie pompowania natężenie przepływu spada do zera a ciśnienie wejściowe osiąga wartość końcową

105 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE p We = p n Wypadkowy przepływ gazu przez pompę spada do zera

106 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

107 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE MAKSYMALNY STOPIEŃ KOMPRESJI POMPY

108 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Maksymalny stopień kompresji pnpn p Wy WE WY

109 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

110 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

111 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Maksymalny stopień kompresji

112 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Wzrost K MAX Mniejsza obj. martwa S m Mniejsza przew. szczelin G S

113 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY PRÓŻNIOWE POMPA OBJĘTOŚCIOWA Z PIERŚCIENIEM WODNYM

114 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA OBJĘTOŚCIOWA Z PIERŚCIENIEM WODNYM Liquid ring vacuum pump

115 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA OBJĘTOŚCIOWA Z PIERŚCIENIEM WODNYM ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

116 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM BUDOWA

117 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM WIRNIK OTWÓR WLOTOWY OTWÓR WYLOTOWY WYLOT WLOT WODA 80% wnętrza pompy

118 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM WYLOT WLOT PIERŚCIEŃ WODNY Obroty wirnika n=1500 obr/min

119 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM WYLOT WLOT PIERŚCIEŃ WODNY ZASYSANIE GAZU

120 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM WYLOT WLOT PIERŚCIEŃ WODNY ZASYSANIE GAZU PRZETACZANIE GAZU

121 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM WYLOT WLOT PIERŚCIEŃ WODNY ZASYSANIE GAZU PRZETACZANIE GAZU USUWANIE GAZU

122 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM WIRNIK WAŁ NAPĘDOWY OBUDOWA KANAŁ WLOTOWY PIERŚCIEŃ WODNY GIĘTKI KANAŁ WYPŁYWOWY (POMPA SIEMENSA)

123 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPA Z PIERŚCIENIEM WODNYM Zastosowanie: przemysł chemiczny, farmaceutyczny Szybkość pompowania: Ciśnienie końcowe:

124 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE (TURBINOWE)

125 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE (TURBINOWE) Turbine vacuum pump

126 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE (TURBINOWE) – ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

127 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE Idea pracy pompy molekularnej Nieruchoma powierzchnia CZĄSTECZKA GAZU

128 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE Idea pracy pompy molekularnej wirująca powierzchnia CZĄSTECZKA GAZU

129 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE Efekt pompowania wirująca powierzchnia CZĄSTECZKA GAZU WLOTWYLOT

130 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE Idea pracy pompy molekularnej WLOTWYLOT EFEKT POMPOWANIA Na skutek zderzeń z wirnikiem cząsteczki gazu uzyskują składowe prędkości, przenoszące je od wlotu do wylotu pompy

131 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE POMPY MOLEKULARNE BUDOWA

132 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – BUDOWA (TYP I) OBUDOWA POMPY WIRNIK POMPY

133 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE - BUDOWA (TYP I) P Wy P We OBUDOWA POMPY WIRNIK POMPY hl

134 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE POMPY MOLEKULARNE ZASADA DZIAŁANIA

135 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – ZASADA DZIAŁANIA (TYP I) WEJŚCIE POMPY WYJŚCIE POMPY

136 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – ZASADA DZIAŁANIA (TYP I) WEJŚCIE POMPY WYJŚCIE POMPY

137 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE - ZASADA DZIAŁANIA (TYP I) WEJŚCIE POMPY WYJŚCIE POMPY

138 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE - ZASADA DZIAŁANIA (TYP I) WEJŚCIE POMPY WYJŚCIE POMPY

139 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – BUDOWA (TYP II) OBUDOWA POMPY WIRNIK POMPY

140 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – BUDOWA (TYP II) OBUDOWA POMPY WIRNIK POMPY P Wy P We 0.05mm l h

141 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – ZASADA DZIAŁANIA (TYP II) WYJŚCIE POMPY WEJŚCIE POMPY

142 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE – TEORIA η – lepkość gazu l – długość drogi cząstki gazu υ – prędkość obwodowa wirnika h – szerokość kanału pompy

143 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE POMPY TURBO MOLEKULARNE

144 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE Turbomolecular pump

145 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE – ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

146 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA KORPUS POMPY SILNIK TURBINKA POMPY

147 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA 1 KOŁNIERZ WLOTOWY 2 STATOR 3 ODPOWIETRZNIK 4 PRÓŻNIA WSTĘPNA 5 OSŁONA 6 ROTOR 7 OBUDOWA POMPY 8 ŁOŻYSKA KULKOWE 9 CHŁODNICA 10 SILNIK TRÓJFAZOWY 11 ŁOŻYSKA KULKOWE

148 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - DZIAŁANIE KORPUS POMPY SILNIK TURBINKA POMPY

149 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - DZIAŁANIE KORPUS POMPY SILNIK TURBINKA POMPY WLOT WYLOT

150 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY MOLEKULARNE POMPY TURBO MOLEKULARNE TEORIA

151 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA ν 1 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wlotu ν 2 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wylotu KIERUNEK OBROTU WIRNIKA WLOT WYLOT ν1ν1 ν2ν2

152 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Na tarczę pada cząsteczka gazu

153 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Po odbiciu od łopatek wirnika część cząsteczek przejdzie do wylotu pompy

154 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Możliwość przejścia mają tylko cząsteczki padające na tarczę pod kątem δ 1 δ1δ1

155 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA δ2δ2 Cząsteczki padające pod kątem δ 2 nie przejdą na drugą stronę wirnika

156 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Po drugiej stronie wirnika cząsteczki znajdą się w obszarze określonym przez kąt δ 3 δ1δ1 δ3δ3

157 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU Prawdopodobieństwo przejścia cząsteczek od wlotu do wylotu pompy δ1δ1 δ3δ3 PRZYKŁAD

158 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WYLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Na tarczę pada cząsteczka gazu

159 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WYLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Część cząsteczek gazu po odbiciu od łopatek wirnika przejdzie do wlotu pompy

160 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WYLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Możliwość przejścia mają cząsteczki padające na tarczę z obszaru określonego kątem γ 1 γ1γ1

161 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WYLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA γ1γ1 Po drugiej stronie wirnika cząsteczki znajdą się w obszarze określonym przez kąt γ 3 γ3γ3

162 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WYLOT GAZU KIERUNEK OBROTU WIRNIKA γ1γ1 γ3γ3 Prawdopodobieństwo przejścia cząsteczek od wylotu do wlotu pompy PRZYKŁAD

163 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WYLOT GAZU Porównanie prawdopodobieństwa przejścia cząsteczek od wlotu do wylotu pompy i od wylotu do wlotu pompy WLOT GAZU

164 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Ilość cząsteczek przechodzących od wlotu do wylotu pompy (pompowanie gazu) ν 1 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wlotu K 1 – prawdopodobieństwo przejścia cząsteczki od wlotu do wylotu pompy

165 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Ilość cząsteczek przechodzących od wylotu do wlotu pompy (przepływ wsteczny gazu) ν 2 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wylotu K 2 – prawdopodobieństwo przejścia cząsteczki od wlotu do wylotu pompy

166 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Wypadkowa ilość cząsteczek przechodzących od wlotu do wylotu pompy (efektywne pompowanie gazu) przepływ wstecznypompowanie

167 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Wypadkowa ilość cząsteczek przechodzących od wlotu do wylotu pompy (efektywne pompowanie gazu) przepływ wstecznypompowanie

168 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Wypadkowa ilość cząsteczek przechodzących od wlotu do wylotu pompy (efektywne pompowanie gazu) przepływ wsteczny pompowanieWspółczynnik pompowania

169 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE STOPIEŃ KOMPRESJI DEFINICJA

170 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( STOPIEŃ KOMPRESJI - DEFINICJA POMPA KOMORA PRÓŻNIOWA ATMOSFERA p We p Wy

171 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( STOPIEŃ KOMPRESJI DEFINICJA POMPA KOMORA PRÓŻNIOWA ATMOSFERA p p Wy 8 Po nieskończenie długim czasie pompowania p We =p (nieskończoność)

172 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI p We p Wy STOPIEŃ KOMPRESJI SK WLOT WYLOT

173 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI p We p Wy STOPIEŃ KOMPRESJI SK ν1ν1 ν2ν2 WYLOT WLOT

174 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI p We p Wy STOPIEŃ KOMPRESJI SK ν1ν1 ν2ν2 WYLOT WLOT

175 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA

176 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA

177 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA

178 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA Ogólny wzór na stopień kompresji

179 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA Maksymalny, możliwy do uzyskania stopień kompresji SK MAX Po nieskończenie długim czasie pompowania: Współczynnik pompowania

180 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA Maksymalny stopień kompresji SK MAX

181 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI OBLICZENIA Maksymalny stopień kompresji SK MAX

182 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE OBLICZANIE WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA POMPOWANIA K P

183 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA K p p We p Wy ν1ν1 ν2ν2 WYLOT WLOT W momencie rozpoczęcia pompowania

184 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA K p przepływ wsteczny pompowanieWspółczynnik pompowania

185 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA K p przepływ wsteczny pompowanieWspółczynnik pompowania

186 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA K p Współczynnik pompowania K p w początkowej fazie pompowania

187 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE

188 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE WODNE

189 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE Strumieniowe pompy wodne - budowa Wlot wody Wlot gazu Wylot wody i gazu Szkło (metal) Dysza TYP 1

190 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE Strumieniowe pompy wodne - działanie Wlot wody Wlot gazu Wylot wody Dysza formuje strumień wody składający się z cząsteczek wody poruszających się z dużymi prędkościami TYP 1

191 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE Strumieniowe pompy wodne - działanie Wlot wody Wlot gazu Wylot wody i gazu Uformowany w dyszy strumień wody zasysa gaz wywołując efekt pompowania TYP 1

192 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE Strumieniowe pompy wodne - działanie Wlot gazu Wlot wody Wylot wody i gazu Uformowany w dyszy strumień wody zasysa gaz wywołując efekt pompowania TYP 2

193 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE

194 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE Ejektor vacuum pump

195 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE - ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

196 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE Wlot pary Wlot gazu wylot pompy dysza komora zasysania dyfuzor

197 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE Wysokoenergetyczny strumień par Przyczyną przenikania cząsteczek gazu w głąb strumienia pary jest zjawisko porywania i dyfuzji DYSZA

198 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE - DYFUZJA Odległość x Koncentracja cząsteczek pary, gazu Strumień J dyfundujących cząsteczek gazu jest wprost proporcjonalny do gradientu koncentracji dn/dx a współczynnikiem proporcjonalności jest współczynnik dyfuzji D STRUMIEŃ PAR GAZ

199 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE - DYFUZJA Odległość x Koncentracja cząsteczek pary, gazu Strumień J dyfundujących cząsteczek gazu jest wprost proporcjonalny do gradientu koncentracji dn/dx a współczynnikiem proporcjonalności jest współczynnik dyfuzji D dn/dx J STRUMIEŃ PAR GAZ

200 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE Ciśnienie na wlocie pompy p [kPa] Szybkość pompowania S[l/h]

201 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA

202 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA Diffusion pump

203 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZAKRES PRACY p [mbar] NISKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA

204 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY KAPTUREK PROWADNICA PAR WLOT WODY CHŁODNICA WYLOT WODY OLEJ GRZAŁKA230V BLOKADA

205 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA BUDOWA

206 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY 1. Korpus pompy

207 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY GRZAŁKA230V BLOKADA 2.Grzałka

208 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA WYLOT KORPUS POMPY WLOT WODY CHŁODNICA WYLOT WODY GRZAŁKA230V BLOKADA WLOT 3.Chłodnica

209 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY KAPTUREK PROWADNICA PAR WLOT WODY CHŁODNICA WYLOT WODY GRZAŁKA230V BLOKADA 4. Prowadnica par

210 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY KAPTUREK PROWADNICA PAR WLOT WODY CHŁODNICA WYLOT WODY OLEJ GRZAŁKA230V BLOKADA 4. Czynnik pompujący

211 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA WLOT WYLOT KORPUS POMPY KAPTUREK PROWADNICA PAR WLOT WODY CHŁODNICA WYLOT WODY OLEJ GRZAŁKA230V BLOKADA

212 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA

213 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA ZASADA DZIAŁANIA

214 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA WYLOT GRZAŁKA230V B ZBIORNIK OPRÓŻNIANY

215 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA WYLOT GRZAŁKA230V B 1. Włączenie wody chłodzącej korpus pompy H2OH2O H2OH2O

216 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA WYLOT GRZAŁKA230V B 2. Włączenie zasilania grzejnika H2OH2O H2OH2O

217 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA WYLOT GRZAŁKA230V B 3. Ogrzewanie czynnika pompującego (oleju) H2OH2O H2OH2O

218 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA WYLOT GRZAŁKA230V B 4. Formowanie wysokoenergetycznego strumienia par w prowadnicy H2OH2O H2OH2O

219 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A WYLOT GRZAŁKA230V B 5. Formowanie przesłony pompującej H2OH2O H2OH2O

220 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A Formowanie przesłony pompującej – widok z góry KORPUS POMPYOBUDOWA CHŁODNICY WODA CHŁODZĄCA PRZESŁONA POMPUJĄCA KAPTUREK

221 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A WYLOT GRZAŁKA230V B 6. Pompowanie gazu na przesłonie pompującej H2OH2O H2OH2O

222 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A 7. Skraplanie czynnika pompującego (oleju) na ściankach pompy WYLOT GRZAŁKA230V B H2OH2O H2OH2O

223 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A WYLOT GRZAŁKA230V B 8. Powrót czynnika pompującego (oleju) do zbiornika H2OH2O H2OH2O

224 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA MECHANIZM POMPOWANIA

225 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Pompowanie zachodzi na skutek: DYFUZJI PORYWANIA KONDENSACJI

226 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Pompowanie zachodzi na skutek DYFUZJI ciśnienie parcjalne gazu w strumieniu czynnika pompującego jest bardzo małe (w strumieniu par zawartość cząsteczek gazu składających się na powietrze jest znikoma) wlot gazu

227 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Pompowanie zachodzi na skutek DYFUZJI Przesłona pompująca

228 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Pompowanie zachodzi na skutek DYFUZJI

229 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Pompowanie zachodzi na skutek PORYWANIA Cząsteczki gazu zderzając się z wysokoenergetycznymi cząsteczkami pary uzyskują składowe prędkości przemieszczające je od wlotu do wylotu pompy wlot gazu

230 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Pompow. zachodzi na skutek KONDENSACJI Cząsteczki gazu (pary wodnej) stykając się z ochłodzonymi ściankami pompy kondensują na wewnętrznej powierzchni pompy i usuwane są do zbiornika z czynnikiem pomp. wlot gazu

231 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – TRÓJSTOPNIOWA 1 GRZEJNIK 2 CZYNNIK POMPUJĄCY (OLEJ LUB RTĘĆ) 3 KORPUS POMPY 4 WĘŻOWNICA CHŁODZĄCA 5 KOŁNIERZ 6 CZĄSTECZKI GAZU – WLOT 7 STRUMIEŃ PARY 8 WYLOT A,B,C,D – DYSZE PROWADNICY PAR

232 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA ZAKŁÓCENIA W PRZEBIEGU POMPOWANIA

233 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA Zakłócenia w przebiegu pompowania: DYFUZJA WSTECZNA STRUMIEŃ WSTECZNY ROZPUSZCZANIE GAZU

234 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA DYFUZJA WSTECZNA CZĄSTECZKI DYFUNDUJĄCE W TYM OBSZARZE PRZESŁONY BĘDĄ ODRZUCONE CZĄSTECZK I DYFUNDUJĄCE W TYM OBSZARZE MOGĄ PRZEDOSTAĆ SIĘ DO WLOTU

235 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka

236 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego 1

237 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego Ze strumienia par czynnika pompującego w wyniku niekorzystnych zderzeń między cząsteczkami 1 2

238 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego Ze strumienia par czynnika pompującego w wyniku niekorzystnych zderzeń między cząsteczkami Z części parnika znajdującego się na zewnątrz zespołu prowadnic 1 2 3

239 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego Ze strumienia par czynnika pompującego w wyniku niekorzystnych zderzeń między cząsteczkami Z części parnika znajdującego się na zewnątrz zespołu prowadnic Ze ścianek kondensora w wyniku ponownego odparowania kondensatu

240 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego Ze strumienia par czynnika pompującego w wyniku niekorzystnych zderzeń między cząsteczkami Z części parnika znajdującego się na zewnątrz zespołu prowadnic Ze ścianek kondensora w wyniku ponownego odparowania kondensatu

241 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA ROZPUSZCZANIE GAZU Gaz częściowo rozpuszcza się w kondensującym na ściankach pompy czynniku pompującym, co powoduje, że może ponownie uwolnić się przy formowaniu w dyszy przesłony pompującej

242 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA ELIMINACJA STRUMIENIA WSTECZNEGO GAZU ODRZUTNIKI PAR OLEJU

243 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - ODRZUTNIKI PAR Strumień wsteczny gazu, strumień cząstek czynnika pompującego (oleju lub rtęci) przedostający się do komory próżniowej – obszaru opróżnianego

244 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - ODRZUTNIKI PAR LN 2 ODRZUTNIK PAR OLEJU Zasada pracy odrzutnika polega na wychwytywaniu cząstek gazu na ochłodzonych powierzchniach Liquid N 2

245 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA POMPY DYFUZYJNE ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

246 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE D d WLOT

247 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Objętość gazu V* przechodząca przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu v a – prędkość średnia arytmetyczna cząsteczek

248 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Objętość gazu V* przechodząca przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu

249 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE S 0 – prędkość pompowania idealnego otworu A – powierzchnia idealnego otworu

250 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE A – pole powierzchni idealnego otworu D d IDEALNY OTWÓR POMPUJĄCY

251 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE S D – rzeczywista prędkość pompowania przesłony PRZESŁONA POMPUJĄCA IDEALNY OTWÓR S0S0 SDSD

252 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE współczynnik pompowania H prawdopodobieństwo odpompowania cząsteczki gazu padającego na powierzchnię przesłony pompującej najniższe ciśnienie parcjalne p m pompowanego gazu w strumieniu czynnika pompującego Ciśnienie p na wlocie pompy

253 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE pmpm p

254 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

255 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Po nieskończenie długim czasie pompowania osiągana jest próżnia końcowa: Ciśnienie na wlocie pompy osiąga minimalną możliwą do uzyskania wartość Szybkość pompowana spada praktycznie do zera

256 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

257 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

258 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

259 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

260 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Ponieważ wartość współczynnika H=(0.3÷04) ciśnienie końcowe p będzie zawsze większe od minimalnego ciśnienia p m w czynniku pompującym PRZYKŁAD:

261 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE OBLICZENIE MAKSYMALNEJ SZYBKOŚCI POMPOWANIA S DMAX W POCZĄTKOWEJ FAZIE POMPOWANIA

262 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Rozpoczynając proces pompowania: pmpm p

263 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

264 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE

265 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE D d

266 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE UPROSZCZONA ZALEŻNOŚĆ NA SZYBKOŚĆ POMPOWANIA S DMAX POWIETRZA W POCZĄTKOWEJ FAZIE POMPOWANIA

267 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE D d Gaz pompowany - powietrze Temperatura gazu - T=20°C Pompa olejowa - H=0.4 Wymiary geometryczne - d/D=2/3

268 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Szacowanie szybkości pompowania pompy w oparciu o średnicę gardła pompy

269 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Szacowanie szybkości pompowania pompy w oparciu o średnicę gardła pompy D=0.5m

270 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE CHARAKTERYSTYKI

271 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od ciśnienia na wlocie pompy p S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania 10 -7

272 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od ciśnienia na wlocie pompy p S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania Niedozwolony obszar pracy pompy Typowy obszar pracy 10 -7

273 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od ciśnienia na wlocie pompy p S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania Niedozwolony obszar pracy pompy Typowy obszar pracy p Koniec możliwości pracy pompy

274 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od mocy W zasilania grzejnika S[l/s] Moc zasilania grzejnika [W][W] Szybkość pompowania W PROGOWE W OPTYM.

275 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od mocy W zasilania grzejnika S[l/s] Moc zasilania grzejnika [W][W] Szybkość pompowania Zbyt duży strumień wsteczny W PROGOWE Tworzy się ciągła przesłona W OPTYM.

276 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od ciśnienia gazu na wlocie pompy p przy różnych mocach W zasilania grzejnika S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania p W OPT

277 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od ciśnienia gazu na wlocie pompy p przy różnych mocach W zasilania grzejnika S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania mocniejsza przesłona pozwala na rozpoczęcie pompowania przy wyższych ciśnieniach p W OPT W1W1 W 1> W OPT

278 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od ciśnienia gazu na wlocie pompy p przy różnych mocach W zasilania grzejnika S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania mocniejsza przesłona pozwala na rozpoczęcie pompowania przy wyższych ciśnieniach p W OPT W1W1 W2W2 W 2 >W 1> W OPT

279 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania S od mocy W zasilania grzejnika dla różnych gazów S[m /s] Moc zasilania grzejnika W [W] Szybkość pompowania Lekkie gazy są słabo pompowane – konieczna jest silna przesłona POWIETRZE WODÓR HEL

280 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE

281 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania POMPA DYFUZYJNA CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE

282 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania POMPA DYFUZYJNA POMPA ROTACYJNA CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE

283 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania POMPA DYFUZYJNA POMPA ROTACYJNA CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE WYSOKA PRÓŻNIA

284 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD

285 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO

286 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( PRACA STANOWISKA

287 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO 1.Uruchomienie objętościowej pompy próżni wstępnej 2.Otwarcie zaworów Z 4 i Z 3 3.Odpompowanie wnętrza pompy dyfuzyjnej i zbiornika próżni wstępnej

288 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD

289 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO 4. Otwarcie przepływu wody chłodzącej pompę dyfuzyjną 5. Włączenie zasilania grzejnika pompy 6. Pompa dyfuzyjna zaczyna pracować na siebie

290 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD

291 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO 7.Zamknięcie zaworu Z 3 8.Otwarcie zaworu Z 2 w celu odpompowania zbiornika opróżnianego do poziomu próżni wstępnej

292 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD

293 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO 7.Zamknięcie zaworu Z 2 8.Otwarcie zaworu Z 3 i Z 1 w celu odpompowania zbiornika opróżnianego do poziomu próżni wysokiej (normalny stan pracy układu pompowego)

294 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD

295 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( ZAPOWIETRZANIE

296 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD

297 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE ATMOSFERA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD Podnoszenie klosza

298 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( WYŁĄCZANIE STANOWISKA

299 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO 9. Zamknięcie zaworu Z Wyłączenie zasilania grzejnika pompy 11. Po ostudzeniu pompy – zamknięcie przepływu wody chłodzącej 12. Wyłączenie zasilania pompy obrotowej

300 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z1Z1 Z2Z2 Z3Z3 Z4Z4 Z5Z5 PO ZPW PD


Pobierz ppt "FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, 44-100 Gliwice ("

Podobne prezentacje


Reklamy Google