4.9 터보 분자 펌프

4.9.1 설계 / 작동 원리

터보분자 펌프는 1958년 W. Becker 박사에 의하여 파이퍼 베큠에서 개발되고 특허를 받았습니다. 터보분자 펌프는 운 동 진공 펌프의 카테고리에 속합니다. 이 펌프의 설계는 터빈 의 설계와 유사합니다. 블레이드가 있는 디스크가 있고 터빈 같은 다단계 로터가 하우징 안에서 회전합니다. 터빈 또는 압 축기의 블레이드는 총괄하여 블레이딩이라 불립니다. 유사 한 기하학을 가진 블레이드 고정자 디스크들이 로터 디스크 사이에 마주 보는 거울처럼 포개져 있습니다.

베어링

두 개의 볼 베어링으로 터보 펌프 로터의 샤프트를 장착하려 면 베어링의 윤활 때문에 전진공 측면에 두 개의 베어링을 정 렬해야 합니다. 이렇게 되면 거대한 질량을 가진 로터의 단독 (켄틸레버) 지지를 이끕니다.

하이브리드 베어링 지지는 로터 동역학과 관련하여 이 점에 서 이점을 제공합니다. 하이브리드 베어링은 한 개의 단일 펌 프에 두 개의 베어링 개념을 사용함을 지칭합니다. 이 경우에 오일 윤활 볼 베어링이 전진공 측면의 샤프트 말단에 장착되 고, 고진공 측면은 정비가 필요 없고 마모가 없고 로터를 방 사상으로 중심에 오도록 조정하는 영구 자기 베어링이 장착 됩니다. 전진공 측면 베어링 윤활유는 작동 유체 보유고에 들 어 있습니다. 작은 건식 안전 베어링은 자기 베어링 고정자 내에 정렬되어 있습니다. 정상 작동 시 한 개의 저널이 이 베 어링 내부에서 자유롭게 회전합니다. 강력한 방사상 충격이 가해질 경우 안전 베어링이 로터를 안정시키고 오직 짧게 회 전합니다. 로터가 균형을 잃을 경우 샤프트 양 측면의 베어링 들이 플로팅 베어링의 경우보다 더 낮은 베어링 응력 진동력 을 생성합니다. 고진공 측면의 자기 베어링은 진동에 완전히 둔감합니다. 그 결과 무척 작은 진동력만 하우징에 전달됩니 다. 게다가 그렇기 때문에 크기에 따라 회전 속도를 제한하는 켄틸레버 개념의 두개 베어링 중 더 큰 것이 필요치 않게 됩 니다.

플랜지 직경이 100mm인 대형 펌프들은 5-축 자기 베어링이 라 알려진 베어링을 교대로 사용합니다[24]. 로터는 거리 센 서 및 전자기를 경유하는 디지털 전자 제어를 통하여 부상됩 니다. 터보 로터의 이동의 자유 정도는 계속 모니터링되고 실 시간으로 재조정됩니다. 로터와 하우징 사이의 기계적 접촉 의 부재는 펌프에 의해 생성되는 진동을 낮게 유지합니다. 로 터는 자신의 관성 축 주위를 회전합니다. 한쪽 측면 코팅 또 는 부식(예: 플라스마 식각)으로 인한 모든 불균형은 광범위 한 제한 속에서 상쇄됩니다.

배압 진공 측면이 오일 부재 이외에도 마모 및 정비 없음이 또 다른 이점입니다. 정전의 경우 펌프의 회전 에너지를 통하 여 자기 베어링에 전기가 공급됩니다. 그래서 정전은 몇 분 이내에 쉽게 제어될 수 있습니다. 정전이 더 길어질 경우 통 합 안전 베어링의 사용을 통하여 로터가 매우 낮은 속도에서 안전하게 정지하게 됩니다. 시스템 작동 이상 시 펌프에 대한 손상을 피하기 위하여 안전 베어링이 로터를 중단시킵니다.

모터/구동

회전 주파수가 최대 1,500Hz(90,000rpm)인 무브러쉬형 직류 모터가 로터를 구동하기 위하여 사용됩니다. 그래서 기체 배 출에 필요한 블레이드 속도를 가능하게 합니다.
지금은 구동이 대개 펌프에 직접 부착되어 있습니다. 전원 공 급은 24, 48 또는 72 volt 직류이며, 외부 전원 팩 또는 펌프의 전자 유닛에 통합되어 있는 팩에 의해 생성됩니다.

4.9.1.1 터보분자 펌프 작동 원리

로터와 회전자 블레이드로 구성된 배열의 펌핑 효과는 빠르 게 회전하는 블레이드로부터 펌팅되고 있는 기체 분자까지의 임펄스 전달에 기초를 두고 있습니다. 블레이드와 충돌하는 분자들은 그곳에 흡착되어 일정한 기간 후에도 여전히 블레 이드에 남습니다. 이 과정에서 블레이드 속도가 열 분자 속도 에 추가됩니다. 블레이드에 의해 전달되는 속도 구성 성분이 다른 분자와의 충돌로 손실되지 않도록 하기 위해서는 분자 흐름이 펌프 속에서 우세해야, 다시 말해 평균 자유 경로가 블레이드 간격보다 더 커야 합니다

운동 펌프의 경우에 기체 펌핑 시 역압이 발생하고, 이는 역 류를 유발합니다. 펌프 속도는S₀ 로 표시됩니다. 체적 유량율 은 압력이 증가함에 따라 감소하고, 최소 압축비 K₀ 에서 0의 값에 도달합니다.

압축비

K₀ 로 표시되는 압축비는 Gaede에 따라 측정될 수 있습니다 [25]. 다음은 시각적으로 밀도가 높은 블레이드 구조에 적용 됩니다(그림 4.22).

\bar{c} 평균 분자 속도 [m · s-1]
v 원주 속도 [m · s-1]

비는 그림 4.22에 나와 있습니다. 인수 g는 1과 3 사이입 니다[26]. 방정식에서 K₀ 가 블레이드 속도 v 뿐만 아니라 √M 과 함께 기하급수적으로 증가하는 것은 분명히 다음 공식 때 문입니다.

결과적으로 질소에 대한 압축비는 예를 들어 수소에 대한 압 축비보다 훨씬 더 큽니다.

체적 유량율(펌프 속도)

펌프 속도 S₀ 는 유입구 영역 A 와 블레이드의 평균 원주 속도 v 즉 회전 속도에 비례합니다. 블레이드 각도 α 를 고려하면 다음 결과가 나옵니다.

플랜지의 진입 전도성

과 최적 블레이드 각도 45°를 모두 고려하면, 다음 공식에 따 라 무거운 기체(분자 중량 > 20)에 대한 터보 펌프의 대략적 인 유효 펌프 속도 S_eff 가 산출됩니다.

예를 들어 맨 위 디스크의 블레이드 진입 표면으로 유효 펌프 속도를 나누고 블레이드 두께로 차단된 영역이 인수 d_f≈ 0.9 임을 참작하면 질소에 대한 터보 펌프의 특정 펌프 속도가 산 출됩니다(그림 4.23의 곡선).

그림 4.23의 Y 축에서 특정 펌프 속도는 l · s^-1 · cm^-2 으로 나타나고, 평균 블레이드 속도 v=\pi\cdot f\cdot(R_{a}+R_{i}) 는 X 축에 표시됩니다. 이 점에서 수직으로 위로 이동하여 곡선과 교차 하는 점이 펌프의 최대 특정 펌프 속도S A 를 나타냅니다. 이 값에 유입구 디스크의 블레이드 표면 영역 A=(R_{a}^2-R_{i}^2)\cdot\pi 을 곱하면 펌프의 펌프 속도가 나오고, 카탈로그 정보와 비교 할 수 있습니다.

그림 4.23에 표시된 점들은 표시시된 펌프의 측정 값을 기초 로 파이퍼 베큠이 결정한 것입니다. 표시된 곡선보다 훨씬 위 에 있는 점들은 물리적으로 가능하지 않습니다.

펌프 속도는 따라서 가벼운 기체(예: 수고)의 값에 대해 아무 것도 알려주지 않습니다. 낮은 최종 압력을 위한 터보 펌프가 설계될 경우 다양한 블레이드 각도를 가진 펌프 단계가 사용 되고 눈금은 수소에 대한 최대 펌프 속도로 최적화됩니다. 이 것은 수소(약 1,000)와 질소 둘다에 대한 충분한 압축비를 가 진 펌프를 만들어내는데, 이 때 압축비는 공기 중 질소의 높 은 분압 때문에 10⁹ 이 되어야 합니다. 순수한 터보분자 펌프 의 경우에 분자 흐름 때문에 약 10^-2 mbar의 배압 진공 압력 이 요구됩니다.

4.9.1.2 홀벡 단계 작동 원리

홀벡 단계(그림 4.26)는 나선 펌프 채널이 있는 다단계 게 데 유형 분자 펌프입니다. 로터의 회전 때문에 펌프 채널에 들어오는 기체 분자들은 채널 방향에서 자극 속도를 받습니 다. 서로로부터 홀벡 채널을 분리하는 장벽과 로터 사이의 틈 새에서 역류 손실이 발생합니다. 틈새 폭은 역류를 최소화하 기 위하여 작게 유지되어야 합니다. 고정자(2)에서 나선 채널 을 따라 회전하는 실린더형 슬리브(1)는 홀벡 단계에서 사용 됩니다. 로터 내부 뿐만 아니라 외부에 회전자를 배열하면 두 개의 홀벡 단계가 한 개이면서 동일한 펌프 내부에서 쉽게 통 합되게 할 수 있습니다. 이것은 변위된 기체 입자가 고정자 채널을 통하여 로터 외부로 전달되고 그런 다음 수집 채널을 통하여 배압 펌프로 다시 전달될 때까지 고정자 채널을 통하 여 내부로 전달됨을 의미합니다. 일부 현대적인 터보 펌프는 이 “주름 잡힌” 홀벡 단계를 여러 개 갖고 있습니다.

홀벡 단계의 펌프 속도 S₀ 는 다음과 같습니다.

여기서 b⋅h는 채널 횡단면이고 v⋅cosα 는 채널 방향의 속도 구성 성분입니다.

압축비는 채널 길이 L 과 속도 v⋅cosα 에 따라 다음과 같이 기하급수적으로 증가합니다 [4]:

이 공식으로 산출된 값은 실제 홀벡 단계에서는 도달되지 않 습니다. 왜냐하면 이웃 채널에서 장벽을 넘어오는 역류가 압 축비를 급격히 감소시키는데, 이 영향이 공식 4‐13에서는 고려되지 않기 때문입니다.

최종 압력이 0.5~5 hPa인 격막 펌프로 터보 펌핑 스테이션을 설정하기 위하여 현재는 터보 펌프에 홀벡 단계가 장착되어 있습니다. 이런 종류의 펌프들을 터보 드래그 펌프라 부릅니 다. 터보 펌프의 높은 사전 압축으로 인하여 낮은 기본 압력 을 생성하는 데에 낮은 펌프 속도만 요구되기 때문에 변위 채 널과 특히 로터에 대한 이간 거리 뿐만 아니라 채널 높이가 둘 다 매우 작게 유지될 수 있고, 그래서 1 hPa 범위의 분자 흐름을 계속 제공할 수 있습니다. 동시에 이것은 10³ 의 필요 한 인수 만큼 질소에 대한 압축비를 증가시킵니다. 압축비 곡 선을 약 20%의 힘으로 더 높은 압력으로 이동시키는 것을 그 림 4.27에서 볼 수 있습니다.

높은 기체 처리량을 위하여 설계된 터보 펌프의 경우에 기체 처리량, 전진공 호환성, 입자 허용치가 고려되고 홀벡 단계에 서 틈새 사이의 거리가 증가할 경우 절충이 이루어집니다.

4.9.1.3 터보 펌프 성능 데이터

기체 부하

는 터보분자 펌프로 변위될 수 있으므로 일정한 체적 유량율 범위의 압력에 비례하여 증가합니다. 펌프 속도 곡선의 감소 부분에서는 최대 변위 기체 부하가 계속 증가할 수 있지만 배 압 펌프의 크기에 따라 온도 상승 제한에 도달합니다. 최대 허용 가능 기체 부하 역시 펌프 온도(냉각 및/도는 가열 펌프) 와 해당 기체 유형에 따라 달라집니다. 무거운 주요 기체의 변위는 문제가 있습니다. 왜냐하면 이 기체들은 로터와 접촉 할 때 굉장히 많은 양의 소멸된 에너지를 생성하고 그들의 낮 은 특정 열 때문에 그 중 오직 소량만 하우징으로 소멸될 수 있기 때문입니다.

제조업체에서 로터 온도를 측정하기 때문에 터보 펌프의 안 전한 작동을 위하여 기체 유형 의존 공정 창을 권장할 수 있 습니다. 터보 펌프에 대한 기술 데이터는 수소, 헬륨, 질소, 아르곤, CF₄ 에 대하여 정상 rpm에서의 최대 허용 가능 기체 부하를 지정합니다. 회전 속도의 감소는 더 높은 기체 처리량 을 허용합니다.

펌프 속도가 > 1,000 l · s^-1 인 HiPace 시리즈 펌프는 로터 온 도 모니터링이 장착되어 있어서 과열로부터 스스로를 보호 합니다.

임계 배압 임계 배압은 펌프의 압력이 감소하는 터보분자 펌프의 배압 진공 측면의 최대 압력을 의미하기 위한 것입니다. 이 값은
ISO 21360-1:2012에 따라 유입구 측면에서 기체 유입 없이 배압을 증가시킴으로써 압축비를 결정하기 위한 측정의 일 부분으로써 결정됩니다. 터보분자 펌프에 대한 기술 데이터 에서 최대 임계 배압은 항상 질소에 대해 지정됩니다.

기본 압력, 최종 압력, 잔류 기체

진공 펌프의 경우 최종 압력과 기본 압력이 구분되어 있습니 다(4.1.3 섹션 참조). 펌프가 측정 가이드라인에 지정된 조건 하에서 미리 정해진 시간 안에 기본 압력 p_b에 도달해야 하지 만, 최종 압력
p_e 는 더 낮을 수 있습니다. HV 범위에서 기본 압력은 청정 조건 하에서 그리고 금속 밀봉 상태에서 48시간 의 베이크 아웃 후에 도달됩니다. 알루미늄 하우징이 있는 펌 프에 대한 기본 압력으로 지정된 것은 베이크 아웃 없이 그리 고 청정 FKM 실과 함께 도달한 압력입니다.

부식성 기체 버전 펌프는 로터 표면의 코팅으로 인해 일시적 으로 더 높은 기본 압력에 도달할 수 있는 탈착률이 더 높습 니다.

배압을 압축비로 나누면 최종 압력이 산출됩니다.

최종 압력에 도달하느냐 여부는 베이크 아윳 조건 뿐만 아니 라 장비와 펌프의 크기와 청결에 다라 달라집니다. 극단적인 베이크 아웃(300°C 이상) 이후에는 잔류 기체에서 오직 H₂ , CO 및 CO₂ 만 발견됩니다. 이 기체들은 수용기의 금속에 용 해되어 계속 빠져나갑니다. 깨끗하고 베이크 아웃된 장비의 일반적인 잔류 기체 스펙트럼은 그림 4.28에 나와 있습니다

사용되는 배압 펌프에서 전진공 영역에 수소가 축적되는 것 을 방지하기 위하여 기체 밸러스트가 일정한 간격으로 켜져 야 합니다. 많은 경우 실질적인 최종 압력은 터보 펌프의 높 은 진공 측면에서 탈착 조건의 한 인수 및 자체 펌프 속도가 되지 펌프의 압축비가 되지는 않습니다.

4.9.2 어플리케이션

터보 펌프는 10^-3~10^-10 hPa 범위의 청정 진공을 생성하는 데 에 적합합니다. 높은 압축비 덕분에 터보 펌프는 수용기에서 멀리 떨어진 오일 밀봉 펌프의 유입구 영역으로부터 오일을 안전하게 유지합니다. 스테인레스강 하우징과 CF 플랜지가 있는 모델은 베이크 아웃될 수 있습니다. 그럼으로써 이 펌프 들은 초고진공의 달성이 요구되는 연구 및 개발 어플리케이 션에 이상적으로 적합합니다.

터보 펌프는 배압 펌프로써 회전 날개 펌프를 사용하여 대형 용기를 비우는 데에 사용될 수 있습니다. 터보 드래그 펌프의 경우 2단계 격막 펌프는 배압 펌프로써 충분합니다. 하지만 그들의 낮은 펌프 속도로 인해 더 큰 용기를 펌프 다운하는 데에는 굉장히 오랜 시간이 걸립니다. 이 펌프 조합의 기체 처리량 역시 격막 펌프에 의하여 크게 제한될 수 있습니다. 그러나 이 조합은 건식 펌핑 스테이션에 대해 굉장히 비용 효율적인 솔루션입니다. 이 펌프 조합은 다르게 펌프된 질량 분석기와 다른 분석적 또는 연구 및 개발 어플리케이션에 종 종 사용됩니다. 배압 펌프 영역에서 더 높은 펌프 속도가 요 구될 경우, 당사는 ACP 시리즈의 다단계 루츠 펌프의 사용 을 또는 반도체 또는 태양열 산업에서의 화학적 진공 공정을 위해서는 처리 가능 배압 펌프의 사용을 권장합니다.

배압 펌프와 터보 펌프로 구성된 펌핑 스테이션은 밸브가 필 요하지 않습니다. 두 펌프 모두 동시에 켜집니다. 배압 펌프 가 필요한 전진공에 도달하지마자 터보 펌프는 자체 정상 속 도를 신속히 가열하여 자체의 높은 펌프 속도로 용기 압력을 p < 10^-4 hPa 로 신속히 비웁니다. 짧은 정전은 로터의 높은 회전 속도에 의해 제어될 수 있습니다. 정전이 더 길어질 경 우 RPM이 최소 속도 아래로 떨어지면 펌프와 수용기 모두 자동으로 환기될 수 있습니다.
용기 비우기의 효과는 2장에 설명되어 있습니다. 펌프 다운 시간의 계산 뿐만 아니라 치수 측정 문제도 2 장에 설명되어 있습니다.

부하 락 챔버 비우기

부하 락 챔버 비우기는 진공 공정에서 취급되어야 할 공작물 을 전달할 때 깨끗이 다룰 것을 분명히 요구합니다. 이 항목 들이 대기압 상태에서 운반된다면 챔버는 우선 바이패스 라 인을 경유하여 사전에 비워져야 합니다. 그런 다음에 작동중 인 터보 펌프가 밸브를 경유하여 배압 펌프와 챔버 사이에 연결됩니다.

분석적 어플리케이션

오늘날 많은 경우에 질량 분석기가 분석기에서 사용됩니다. 유체가 종종 주입되고 진공 시스템의 유입구 챔버에서 증발 됩니다. 압력은 몇몇 단계에서 감소하고, 개별 챔버는 구멍에 의해 서로 격리됩니다. 각 챔버가 펌프되어야 하기 때문에 배 압 펌프와 터보 펌프의 능숙한 조합을 통하여 터보 펌프의 탭 을 경유하여 기체 흐름을 결합하는 것이 목표입니다. 특수하 게 수정된 탭이 있는 터보 펌프가 직렬 어플리케이션에 사용 됩니다. 4.9.3장장에서 설명된 SplitFlow 50 이외에도 고객 지정 솔루션이 공급될 수 있습니다.

헬륨 누출 감지기도 터보 펌프와 함께 장착됩니다. 이 경우에 역류 원리가 종종 사용됩니다(7.2.1장 참조). 예를 들면 질량 분석기가 펌프의 고진공 측면에 위치합니다. 질소 또는 산소 보다 헬륨에 대한 터보 펌프의 압축비가 더 낮기 때문에 펌프 는 헬륨에 대해 선택적 필터로 작용합니다.

진공 공정에서 기체 부하가 높은 펌프

터보 펌프는 진공 공정에서 높은 기체 부하를 펌핑할 때 두 가지 이점이 있습니다. 터보 펌프는 각 공정 단계의 시작 시 깨끗한 진공을 생성하고, 그런 다음 어떤 해로운 역류 없이 공정 기체를 펌프 다운 할 수 있습니다. 두 번째 단계에서는 주요 목표가 원하는 진공 공정이 작동되는 일정한 압력을 유 지하는 것입니다. 이 공정에서 기체 처리량과 작동 압력은 해 당 어플리케이션에 의해 결정됩니다. 즉 주어진 체적 유량율 은 주어진 기체 처리량에서 펌핑됩니다. 또한 공작물을 바꿀 때는 깨끗한 중간 진공에 신속히 도달할 수 있어야 합니다. 이러한 것들이 요구조건과 충돌하기 때문에 요구되는 기체 처리량과 요구되는 중간 진공에 대해 충분한 크기를 가진 터 보 펌프가 선택되어야 합니다. 공정 압력은 유입 밸브(예: 버 터플라이 밸브)를 경유하여 조절됩니다. 이런 종류의 펌필 스 테이션을 측정하는 방법의 예는 2장에 나와 있습니다. 기술 데이터에 지정된 최대 허용 가능 기체 부하는 허용 가능 연속 부하를 의미하기 위한 것입니다. 이것은 사양에 따른 충분한 냉각의 확인과 그에 따라 최대 임계 배압 아래로 조정된 배압 을 조건으로 적용됩니다.

부식성 마모성 물질

부식성 기체를 펌핑할 때는 모터/베어링 영역과 특히 부식에 반하여 로터를 보호하기 위한 조치가 취해져야 합니다. 그러 기 위해 부식성 기체와 접촉하는 모든 표면은 코팅이 제공되 거나 아니면 이런 기체에 의한 공격을 견딜 수 있는 물질로 만들어집니다. 제한된 불활성 기체 흐름이 특수 밀봉 기체 밸 브를 경유하여 전진공의 모터/베어링 영역으로 유입됩니다. 거기에서 래비린드 실에서 전진공 영역까지 기체 흐름이 부 식성 기체와 혼합되고, 배압 펌프에 의해 부식성 기체와 함께 펌프 다운됩니다. 벨 모양 로터(예: ATH M 시리즈)가 있는 펌 프의 경우, 홀벡 단계의 내부 측면에 있는 밀봉 기체가 대류 냉각으로 작용하여 온도를 낮춤으로써 사용 가능한 공정 창 을 증가시킬 수도 있습니다. 비부식성이지만 먼지를 내뿜는 공정에서도 밀봉 기체는 베어링 및 모터 영역에 대한 효과적 인 보호입니다.

터보 로터 블레이드는 기계적으로 마모될 수 있고 먼지가 쌓 일 수 있습니다. 따라서 로터의 수리 및 교체가 필요합니다. 펌프 내에 퇴적물이 형성되어 서비스 간격을 줄일 수 있다는 점을 주의해야 합니다. 특히 펌프 내 퇴적물은 습기가 있는 공격적인 물질에 반응하지 않는다는 점을 확인할 필요가 있 습니다. 결과적으로 펌프는 건식 불활성 기체만을 사용해서 환기되어야 하고, 정비가 필요할 때는 밀봉 전진공 및 고진공 플랜지가 장착되어야 합니다. 이런 어플리케이션을 위한 터 보 펌프는 홀벡 단계가 없는 클래식한 터보 펌프거나 임계 배 압과 입자 허용치 사이에서 절충한 홀벡 단계가 있는 터보 펌 프입니다. 로터의 폐색을 이끄는 홀벡 단계의 먼지 퇴적물은 홀벡 단계의 로터와 고정자 사이의 틈새를 넓히면 감소할 수 있습니다. 예를 들어 ATH M 시리즈 터보 펌프에서는 입자가 함유된 스퍼터 어플리케이션에서 장기간 작동한 후에 전진 공 플랜지 근처의 수집 채널에서 비접착 먼지가 자주 관찰 됩니다. 홀벡 단계는 여전히 깨끗하고 펌프는 작동이 잘 됩 니다.

4.9.3 포트폴리오 개요

터보분자 펌프의 선두 제조업체인 파이퍼 베큠의 포트폴리 오는 기계적 베어링과 활성 자기 부상 범위입니다. 사용자들 은 당사의 포트폴리오에서 최소 진동 또는 추가 탭(Split- Flow)이 있는 펌프 뿐만 아니라 높은 기체 처리량 또는 낮은 최종 압력을 위하여 설계된 모델을 보게 됩니다.

4.9.3.1 기계적 베어링 터보 펌프

전진공 측면에 오일 윤활 볼 베어링과 고진공 측면에 영구 자 기 베어링이 있는 HiPace® 터보 펌프의 경우, 다음과 같은 터보 펌프 시리즈로 구분되어 있습니다.

표 4.21에는 하이브리드 베어링이 있는 표준 펌프의 특성이 나와 있습니다. 다른 모든 시리즈는 이런 표준 모델의 변형이 므로 특성이 동일합니다.

ISO-K 플랜지가 있는 표준 펌프의 기본 압력은 p_b < 1 · 10^-7 hPa입니다. 베이크 아웃 이후에 CF 플랜지가 있는 펌프는 p_b < 5 · 10^-10 hPa 의기본 압력에 도달합니다.

4.9.3.2 활성 자기 부상 터보 펌프

표 4.22에는 활성 5-축 자기 부상 베어링이 있는 터보 펌프의 특성이 나와 있습니다.
이 펌프들 역시 다음과 같이 사용 가능합니다.

4.9.3.3 드라이브 및 부속품

서로 다른 어플리케이션에서 터보 펌프를 작동하는 데에는 확장 부품 뿐만 아니라 다양한 제어, 디스플레이, 드라이브를 사용 가능합니다. 아래에 사용된 번호 지정은 그림 4.31에 기초한 것입니다.

터보 펌프(1a)에는 일반적으로 부착된 드라이브(1b)가 장착 됩니다. 예를 들어 직류 전원 공급은 디스플레이 제어 유닛 (2b)이 있는 플러그인 전원 공급 모듈(2a)에서 공급됩니다. 내장 전원 공급 유닛도 사용 가능합니다. USB 변환기(5b)도 프로그래밍 및 스위칭 기능을 실행하거나 상태 디스플레이 를 전송하기 위하여 PC(5a)를 RS-485 인터페이스에 연결하 기 위해 사용될 수 있습니다. Profibus DP 및 DeviceNet 변환 기를 사용하면 펌프를 시스템 제어기에 연결할 수 있습니다. 주요 스위칭 기능은 외부 신호를 사용하여 원격 제어 플러그 를 경유하여 실행될 수도 있습니다. 또한 일부 상태 디스플레 이는 계전기 출력에서 실행될 수 있습니다.

작동 장치 이외에도 특수 어플리케이션을 위하여 다양한 부 속품이 사용 가능합니다.

터보 펌프의 정보 뿐만 아니라 압력을 표시하기 위하여 일부 DCU 전원 공급 유닛을 사용하여 진공 측정기에 연결할 수 있습니다.

DCU 전원 공급(2a)은 배압 펌프 계전기 박스(6)의 도움을 받 아 터보 펌프(1a)와 배압 펖프에서 동시에 켤 수 있는 펌핑 스테이션 제어기로 전환될 수 있습니다.

펌프를 냉각하기 위해서는 높은 기체 부하를 위한 팬(4)이든 수냉(3)이든 부착될 수 있습니다.

전기 환기 밸브(8)는 RPM이 주어진 속도 아래로 떨어질 경 우 터보 펌프를 환기합니다. 짧은 정전인 경우엔 진공을 유지 하기 위하여 환기 밸브가 닫힘 상태를 유지합니다. 그런 다음 에 본선 전압이 복구되면 펌핑 스테이션이 즉시 재시작합니 다. 그러나 이렇게 되면 정전될 경우 자동으로 닫히는 안전 밸브가 있는 배압 펌프가 필요합니다.

UHV 어플리케이션의 경우, 사전 선택된 회전 속도에 도달한 후에 자동으로 켜지고, rpm이 감소하면 꺼지는 펌프에 히터 (9)가 연결될 수 있습니다.

밀봉 기체 스로틀(7a)뿐만 아니라 대응하는 처리량을 가진 다양한 크기의 전자기 밀봉 기체 밸브(7b)가 부식성 기체 펌 프에 사용 가능합니다.

자세한 내용은 당사의 제품 카탈로그의 3.1장 터보 펌프를 참조하십시오.