FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII

Prezentacja na temat: "FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII"— Zapis prezentacji:

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

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

3 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY PRÓŻNIOWE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

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

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

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

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

11 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII MECHANICZNA POMPA OLEJOWA – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

30 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 1 2 3 4 1 2 3 4

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

44 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII SZYBKOŚĆ TEORETYCZNA, SZYBKOŚĆ GEOMETRYCZNA 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 VMAX VM p0 a

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

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

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

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

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

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

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

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

53 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII CIŚNIENIE KOŃCOWE pn 1. Zmniejszenie stosunku Vm/VMAX 2. Zmniejszenie współczynnika „a” 3. Zmniejszenie ciśnienia „p0” Stosowanie pomp dwustopniowych

55 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DWUSTOPNIOWE WYLOT WLOT p0

56 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII CHARAKTERYSTYKI POMP 30 AL30 25 20 BL30 Szybkość pompowania „SR” [m3/h] 15 AL15 10 BL15 5 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Chwilowe ciśnienie na wlocie pompy „p” [Pa]

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

58 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA „SR” 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA „SR” Ciśnienie gazu na wlocie pompy 1.0 p=1333Pa 0.8 p=133Pa 0.6 Współczynnik napełniania „r” p=53Pa 0.4 p=13.3Pa p=5.3Pa 0.2 p=2.6Pa 100 200 300 400 n[obr/min] Obroty wirnika „n”

60 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII RZECZYWISTA PRĘDKOŚĆ POMPOWANIA „SR” Ciśnienie gazu na wlocie pompy 1.0 [l/s] dla r=1 p=1333Pa 0.8 p=133Pa 0.6 Rzeczywista szybkość pomp. „Sr” p=53Pa 0.4 p=13.3Pa p=5.3Pa 0.2 p=2.6Pa 100 200 300 400 n[obr/min] Obroty wirnika „n”

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

62 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII EKSPLOATACJA POMP MECHANICZNYCH ZASADY EKSPLOATACJI POMP Między pompą i układem opróżnianym powinien być zainstalowany zawór umożliwiający odcięcie zbiornika od pompy i zapowietrzenie pompy z chwilą zatrzymania silnika pompy Wirniki pomp napędzane są silnikami trójfazowymi dlatego należy uważać na kierunek obrotów silnika 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII EKSPLOATACJA POMP PRZEWÓD ELASTYCZNY KOMORA PRÓŻNIOWA WYCIĄG FILTR POMPA POWIETRZE ZAWORY

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

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

67 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

99 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Gs – całkowita przew. wszystkich szczelin pWy pWe IWs SZCZELINY

100 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Vm – suma wszystkich objętości martwych pWy pWe IWm OBJĘTOŚCI MARTWE

101 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Sm – prędkość przepływu wstecznego gazu pWy pWe IWm OBJĘTOŚCI MARTWE

102 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE pWe IW=IWs +IWm pWy OBJĘTOŚCI MARTWE SZCZELINY

103 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE pWe IW=IWs +IWm pWy OBJĘTOŚCI MARTWE SZCZELINY

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

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

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

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

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

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

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

112 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA ROOT`A - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE Mniejsza obj. martwa Sm Wzrost KMAX Mniejsza przew. szczelin GS

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

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

115 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPA OBJĘTOŚCIOWA Z PIERŚCIENIEM WODNYM ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

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

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

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

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

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

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

126 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY MOLEKULARNE (TURBINOWE) – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

130 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY MOLEKULARNE Idea pracy pompy molekularnej WLOT WYLOT „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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY MOLEKULARNE POMPY MOLEKULARNE BUDOWA

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

133 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY MOLEKULARNE - BUDOWA (TYP I) PWe PWy l h OBUDOWA POMPY WIRNIK POMPY

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

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

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

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

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

145 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

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

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

151 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT ν1 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA ν2 WYLOT ν1 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wlotu ν2 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wylotu

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

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

154 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU Możliwość przejścia mają tylko cząsteczki padające na tarczę pod kątem δ1 δ1 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA

155 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA WLOT GAZU δ2 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA Cząsteczki padające pod kątem „δ2” nie przejdą na drugą stronę wirnika

156 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Po drugiej stronie wirnika cząsteczki znajdą się w obszarze określonym przez kąt δ3 WLOT GAZU δ1 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA δ3

157 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Prawdopodobieństwo przejścia cząsteczek od wlotu do wylotu pompy WLOT GAZU δ1 PRZYKŁAD δ3

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

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

160 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Możliwość przejścia mają cząsteczki padające na tarczę z obszaru określonego kątem γ1 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA WYLOT GAZU γ1

161 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Po drugiej stronie wirnika cząsteczki znajdą się w obszarze określonym przez kąt γ3 γ3 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA WYLOT GAZU γ1

162 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Prawdopodobieństwo przejścia cząsteczek od wylotu do wlotu pompy γ3 KIERUNEK OBROTU WIRNIKA WYLOT GAZU PRZYKŁAD γ1

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

164 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Ilość cząsteczek przechodzących od wlotu do wylotu pompy (pompowanie gazu) K1 – prawdopodobieństwo przejścia cząsteczki od wlotu do wylotu pompy ν1 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wlotu

165 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - BUDOWA Ilość cząsteczek przechodzących od wylotu do wlotu pompy (przepływ wsteczny gazu) K2 – prawdopodobieństwo przejścia cząsteczki od wlotu do wylotu pompy ν2 – ilość cząstek gazu padających na wirującą tarczę od strony wylotu

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

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

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

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

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

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

172 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI STOPIEŃ KOMPRESJI „SK” WLOT pWe pWy WYLOT

173 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI STOPIEŃ KOMPRESJI „SK” WLOT ν1 pWe ν2 pWy WYLOT

174 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE - STOPIEŃ KOMPRESJI STOPIEŃ KOMPRESJI „SK” WLOT ν1 pWe ν2 pWy WYLOT

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

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

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

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

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

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

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

183 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA „Kp” W momencie rozpoczęcia pompowania pWe pWy ν1 ν2 WYLOT WLOT

184 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA „Kp” Współczynnik pompowania pompowanie przepływ wsteczny

185 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY TURBOMOLEKULARNE – WSPÓŁCZYNNIK POMPOWANIA „Kp” Współczynnik pompowania pompowanie przepływ wsteczny

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

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

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

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

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

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

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

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

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

195 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE - ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

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

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

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

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

200 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY STRUMIENIOWE EJEKTOROWE 150 120 Szybkość pompowania S[l/h] 90 60 30 10 20 40 50 100 Ciśnienie na wlocie pompy p [kPa]

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

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

203 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZAKRES PRACY ULTRAWYSOKA PRÓŻNIA WYSOKA PRÓŻNIA ŚREDNIA PRÓŻNIA NISKA PRÓŻNIA 10 -14 10 -13 10 -12 10 -11 10 -10 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 10 2 p [mbar]

204 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA „KAPTUREK” WLOT KORPUS POMPY WLOT WODY PROWADNICA PAR CHŁODNICA OLEJ WYLOT WODY BLOKADA WYLOT GRZAŁKA 230V

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

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

207 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA 2.Grzałka KORPUS POMPY WLOT BLOKADA WYLOT GRZAŁKA 230V

208 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA 3.Chłodnica KORPUS POMPY WLOT WLOT WODY CHŁODNICA WYLOT WODY BLOKADA WYLOT GRZAŁKA 230V

209 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA 4. Prowadnica par „KAPTUREK” KORPUS POMPY WLOT WLOT WODY PROWADNICA PAR CHŁODNICA WYLOT WODY BLOKADA WYLOT GRZAŁKA 230V

210 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA 4. Czynnik pompujący „KAPTUREK” WLOT KORPUS POMPY WLOT WODY PROWADNICA PAR CHŁODNICA OLEJ WYLOT WODY BLOKADA WYLOT GRZAŁKA 230V

211 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - BUDOWA „KAPTUREK” WLOT KORPUS POMPY WLOT WODY PROWADNICA PAR CHŁODNICA OLEJ WYLOT WODY BLOKADA WYLOT GRZAŁKA 230V

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

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

214 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA ZBIORNIK OPRÓŻNIANY B WYLOT GRZAŁKA 230V

215 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA 1. Włączenie wody chłodzącej korpus pompy H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

216 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA 2. Włączenie zasilania grzejnika H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

217 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA 3. Ogrzewanie „czynnika pompującego” (oleju) H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

218 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANIA 4. Formowanie wysokoenergetycznego strumienia par w prowadnicy H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

219 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A 5. Formowanie przesłony pompującej H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

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

221 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A 6. Pompowanie gazu „na przesłonie pompującej” H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

222 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A 7. Skraplanie „czynnika pompującego” (oleju) na ściankach pompy WYLOT GRZAŁKA 230V B H2O

223 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA – ZASADA DZIAŁANI A 8. Powrót „czynnika pompującego” (oleju) do zbiornika H2O H2O B WYLOT GRZAŁKA 230V

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

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

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

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

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

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

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

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

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

239 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY 1 Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego 2 Ze strumienia par czynnika pompującego w wyniku niekorzystnych zderzeń między cząsteczkami 3 Z części parnika znajdującego się na zewnątrz zespołu prowadnic 4 Ze ścianek kondensora w wyniku ponownego odparowania kondensatu

240 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - MECHANIZM POMPOWANIA STRUMIEŃ WSTECZNY 1 Nieszczelność w miejscu zamocowania kapturka Z krawędzi kapturka kapturka, które zwilżone są zawsze kondensującymi się parami czynnika pompującego 2 Ze strumienia par czynnika pompującego w wyniku niekorzystnych zderzeń między cząsteczkami 3 Z części parnika znajdującego się na zewnątrz zespołu prowadnic 4 Ze ścianek kondensora w wyniku ponownego odparowania kondensatu 5

241 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII DYFUZYJNA POMPA OLEJOWA - ODRZUTNIKI PAR ODRZUTNIK PAR OLEJU LN2 LN2 Liquid N2 Zasada pracy odrzutnika polega na wychwytywaniu cząstek gazu na ochłodzonych powierzchniach

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

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

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

248 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE S0 – prędkość pompowania idealnego otworu A – powierzchnia idealnego otworu

250 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE SD – rzeczywista prędkość pompowania przesłony PRZESŁONA POMPUJĄCA „IDEALNY OTWÓR” SD S0

252 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE współczynnik pompowania H prawdopodobieństwo odpompowania cząsteczki gazu padającego na powierzchnię przesłony pompującej najniższe ciśnienie parcjalne pm 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE - ROZWAŻANIA TEORETYCZNE p pm

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

271 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od ciśnienia na wlocie pompy „p” 10 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 3 5 S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania -7

272 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od ciśnienia na wlocie pompy „p” S[l/s] Typowy obszar pracy 10 5 Niedozwolony obszar pracy pompy 10 3 Szybkość pompowania 10 1 10 -1 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 10 10 1 Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar]

273 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od ciśnienia na wlocie pompy „p” Niedozwolony obszar pracy pompy Koniec możliwości pracy pompy S[l/s] Typowy obszar pracy 10 5 10 3 Szybkość pompowania 10 1 10 -1 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 p Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar]

274 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od mocy „W” zasilania grzejnika S[l/s] 10 5 10 3 Szybkość pompowania 10 1 10 -1 Moc zasilania grzejnika [W] WPROGOWE WOPTYM.

275 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od mocy „W” zasilania grzejnika Tworzy się ciągła przesłona Zbyt duży strumień wsteczny S[l/s] 10 5 10 3 Szybkość pompowania 10 1 10 -1 Moc zasilania grzejnika [W] WPROGOWE WOPTYM.

276 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od ciśnienia gazu na wlocie pompy „p” przy różnych mocach „W” zasilania grzejnika S[l/s] WOPT Szybkość pompowania 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 p Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar]

277 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od ciśnienia gazu na wlocie pompy „p” przy różnych mocach „W” zasilania grzejnika „mocniejsza” przesłona pozwala na rozpoczęcie pompowania przy wyższych ciśnieniach S[l/s] WOPT W1 Szybkość pompowania W1>WOPT 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 p Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar]

278 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od ciśnienia gazu na wlocie pompy „p” przy różnych mocach „W” zasilania grzejnika „mocniejsza” przesłona pozwala na rozpoczęcie pompowania przy wyższych ciśnieniach S[l/s] WOPT W1 Szybkość pompowania W2 W2>W1>WOPT 10 -9 10 -8 10 -7 10 -6 10 -5 10 -4 10 -3 10 -2 10 -1 p Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar]

279 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII POMPY DYFUZYJNE – CHARAKTERYSTYKI Zależność szybkości pompowania „S” od mocy „W” zasilania grzejnika dla różnych gazów Lekkie gazy są słabo pompowane – konieczna jest „silna” przesłona 3 S[m /s] 0.20 HEL 0.15 Szybkość pompowania WODÓR POWIETRZE 0.10 100 200 300 400 500 600 700 800 W [W] Moc zasilania grzejnika

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

281 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE 10 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 3 5 S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania -7 POMPA DYFUZYJNA

282 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE 10 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 3 5 S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania -7 POMPA DYFUZYJNA POMPA ROTACYJNA

283 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE CIŚNIENIE ATMOSFERYCZNE WYSOKA PRÓŻNIA 10 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1 3 5 S[l/s] Ciśnienie na wlocie pompy p [mbar] Szybkość pompowania -7 POMPA DYFUZYJNA POMPA ROTACYJNA

284 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

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

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

287 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO Uruchomienie objętościowej pompy próżni wstępnej Otwarcie zaworów Z4 i Z3 Odpompowanie wnętrza pompy dyfuzyjnej i zbiornika próżni wstępnej

288 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

289 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

291 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO Zamknięcie zaworu Z3 Otwarcie zaworu Z2 w celu odpompowania zbiornika opróżnianego do poziomu próżni wstępnej

292 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

293 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO Zamknięcie zaworu Z2 Otwarcie zaworu Z3 i Z1 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

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

296 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

297 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE Podnoszenie klosza ATMOSFERA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW

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

299 FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII
Dr inż. Krzysztof Waczyński, Instytut Elektroniki, Politechnika Śląska, Akademicka 16, Gliwice ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII CYKL POMPOWANIA UKŁADU POMPOWEGO 9. Zamknięcie zaworu Z1 10. 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 ( FIZYCZNE PODSTAWY MIKROTECHNOLOGII UKŁADY POMPOWE KOMORA PRÓŻNIOWA Z5 Z2 Z4 Z1 Z3 PD PO ZPW