目前真空技術所涉及的壓力範圍為105Pa~10-13Pa,這樣寬的壓力範圍是任何一種獲得真空的設備—真空泵都不能單獨實現的,因而需要用不同結構的真空泵來實現。按工作原理分述幾類真空泵。
利用轉動或滑動等機械運動獲得真空的泵叫機械真空泵,其可分為以下幾種:
(1)往複真空泵。它是借泵腔內活塞往複運動,將氣體壓縮並排出的容變真空泵。極限真空度:單級約達103Pa;雙級約達10Pa。抽氣速率為45m3/h~20000m3/h.
(2)水環真空泵。它是利用水環旋轉變容的真空泵。極限真空度:單級約達103Pa;雙級約達102Pa。抽氣速率0.25m3/h~500m3/h。
(3)油封旋轉式真空泵。它是用油保持密封,靠旋轉的偏心凸輪在缸內旋轉而抽氣的泵,包括定片真空泵、旋片真空泵、滑閥真空泵和餘擺線真空泵。在氣相沉積技術中,旋片真空泵用得很多,極限真空度約達10-1Pa(單級)和10-2Pa(雙級)。抽氣速率為1L/s~500L/S。另外,也有采用滑閥真空泵,極限真空度約達l0Pa(單級)和10-1Pa(雙級)。抽氣速率1L/S~600L/s.
(4)羅茨真空泵。它是泵內裝有兩個反向同步旋轉的雙葉形或多葉形轉子,轉子間以及轉子與泵殼內壁都保持一定間隙的旋轉變容真空泵。該泵在102Pa~1Pa之(zhi)間(jian)有(you)較(jiao)大(da)的(de)抽(chou)速(su),完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)彌(mi)補(bu)旋(xuan)轉(zhuan)機(ji)械(xie)泵(beng)和(he)油(you)擴(kuo)散(san)泵(beng)在(zai)此(ci)壓(ya)力(li)範(fan)圍(wei)內(nei)抽(chou)速(su)不(bu)足(zu)的(de)缺(que)陷(xian),在(zai)真(zhen)空(kong)係(xi)統(tong)中(zhong)起(qi)增(zeng)壓(ya)作(zuo)用(yong),故(gu)又(you)稱(cheng)機(ji)械(xie)增(zeng)壓(ya)泵(beng)。其(qi)極(ji)限(xian)真(zhen)空(kong)度(du)約(yue)達(da)10-2Pa。抽氣速率為15L/s~40000L/s.羅茨泵不能單獨使用,必須和前級泵串聯使用。
(5)渦(wo)輪(lun)分(fen)子(zi)泵(beng)。它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)機(ji)械(xie)高(gao)真(zhen)空(kong)泵(beng),裝(zhuang)有(you)帶(dai)槽(cao)的(de)圓(yuan)盤(pan)或(huo)帶(dai)葉(ye)片(pian)的(de)轉(zhuan)子(zi)。轉(zhuan)子(zi)在(zai)定(ding)子(zi)對(dui)應(ying)圓(yuan)盤(pan)間(jian)旋(xuan)轉(zhuan),線(xian)速(su)度(du)轉(zhuan)動(dong)的(de)數(shu)量(liang)級(ji)與(yu)氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)相(xiang)同(tong),泵(beng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)適(shi)於(yu)在(zai)分(fen)子(zi)流(liu)狀(zhuang)態(tai)下(xia)。極(ji)限(xian)真(zhen)空(kong)度(du)約(yue)達(da)10-8Pa或更高,抽氣速率一般在5000L/s以下。