المبادئ الأساسية & تصنيف معدات الفراغ الصناعية

  تشير معدات التفريغ إلى مجموعة كاملة من الأجهزة التي تقوم بإزالة جزيئات الغاز من الغرف المغلقة لتكوين ضغط أقل من الضغط الجوي القياسي (101325 باسكال)، بمثابة الأجهزة التأسيسية عبر التصنيع الحديث الدقيق والعالي-الصناعات التقنية. على عكس سوء الفهم الشائع، لا يعني الفراغ وجودًا جزيئيًا صفرًا، بل يعني وجود بيئة ذات كثافة غاز منخفضة بشكل كبير ومسار حر جزيئي طويل، وهو الأساس الفيزيائي الأساسي لجميع تقنيات معالجة الفراغ. تنقسم درجات الفراغ الصناعي إلى فراغ خشن (10⁵~10²بنسلفانيا)، فراغ متوسط (10²~10⁻¹بنسلفانيا)، فراغ عالي (10⁻¹~10⁻⁵باسكال) والترا-فراغ عالية (أقل من 10⁻⁵Pa)، المتطابقة مع معدات الضخ المختلفة للإخلاء المتدرج.

　　الفراغ الأساسي-تنقسم أجهزة التوليد إلى ثلاث فئات رئيسية: مضخات التخشين الميكانيكية، والمضخات العالية-المضخات الجزيئية الفراغية والتقاطها-نوع المضخات المبردة. تهيمن المضخات الدوارة والمضخات اللولبية الجافة على توليد الفراغ الخام؛ تعتمد مضخات الريشة الدوارة دوارًا غريب الأطوار ودوارات تلسكوبية لضغط الغاز ميكانيكيًا، وتستخدم على نطاق واسع كمضخات أمامية للمضخات المسبقة-الإخلاء بينما النفط-تستخدم المضخات اللولبية الجافة المجانية دوارات لولبية متشابكة مزدوجة مع عدم وجود اتصال داخلي، مما يزيل مخاطر التلوث بالزيت لخطوط الإنتاج النظيفة. تعمل المضخات التوربينية الجزيئية بسرعة 20000–90,000 دورة في الدقيقة متعددة-تقوم شفرات التوربينات المرحلة بنقل الطاقة الحركية إلى جزيئات الغاز بدرجة عالية-ضخ الفراغ وصولاً إلى 10Torr، وهو المعيار الأساسي لأشباه الموصلات ومعدات الطلاء. تعمل مضخات التبريد على تكثيف جميع جزيئات الغاز على درجة فائقة-منخفض-درجة حرارة الأسطح المبردة أقل من 120 كلفن، مما يؤدي إلى التلوث-مجاني للغاية-فراغ عالي مثالي للطلاء البصري واختبار مكونات الفضاء.

 
　　تحتوي أنظمة التفريغ الكاملة أيضًا على مكونات مساعدة: صمامات التفريغ لخط الأنابيب-إيقاف، مقاييس الفراغ حقيقية-مراقبة ضغط الوقت ومرشحات الغاز وكاشفات التسرب لتجنب إطلاق الغازات من النظام وتسلل الهواء. في العقود الأخيرة، حلت وحدات التحكم في الفراغ الذكية تدريجيًا محل التنظيم اليدوي، مما يتيح بدء المضخة تلقائيًا-التوقف وتثبيت الضغط، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف تشغيل المعدات ومعدلات الفشل. من غرف المختبر الصغيرة المفرغة إلى الطن-أفران الطلاء الصناعية ذات المستوى، يظل تكوين الفراغ المتدرج هو منطق التصميم الأساسي لجميع معدات التفريغ في الوقت الحاضر.