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Presents:. Vakuumtechnik II Funktionsweise von Vakuumpumpen Jörn Schüttler & Dennis Klink in:

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1 presents:

2 Vakuumtechnik II Funktionsweise von Vakuumpumpen Jörn Schüttler & Dennis Klink in:

3 Inhalt Druckbereiche von Vakuumpumpen Druckbereiche von Vakuumpumpen Saugvermögen verschiedener Pumpen Saugvermögen verschiedener Pumpen Gastransferpumpen Gastransferpumpen Adsorptionspumpen Adsorptionspumpen Pumpengalerie Pumpengalerie Quellen Quellen Danksagung Danksagung

4 < Ultrahochvakuum Hochvakuum Feinvakuum 1000 – 1 Grobvakuum Druckbereich (mbar) Bezeichnung Unter Vakuum versteht man den Zustand in einem Raum, bei dem das Gas unter einem geringeren Druck steht, als dem Normaldruck (1013,25 mbar) in der freien Atmosphäre. Je nach Größe dieses Druckes werden die Vakua im Allgemeinen nach folgendem Schema klassifiziert Unter Vakuum versteht man den Zustand in einem Raum, bei dem das Gas unter einem geringeren Druck steht, als dem Normaldruck (1013,25 mbar) in der freien Atmosphäre. Je nach Größe dieses Druckes werden die Vakua im Allgemeinen nach folgendem Schema klassifiziert Druckbereiche von Vakuumpumpen Drehschieberpumpe Öldiffusionspumpe Turbomolekularpumpe Zeolithfalle Sublimationspumpe Ionenverdampferpumpe Kryopumpe

5 Saugvermögen verschiedener Pumpen

6 Gastransferpumpen Wasserstrahlpumpe Wasserstrahlpumpe Drehschieberpumpe Drehschieberpumpe Membranpumpe Membranpumpe Wälzkolbenpumpe Wälzkolbenpumpe Öldiffusionspumpe Öldiffusionspumpe Turbomolekularpumpe Turbomolekularpumpe

7 Wasserstrahlpumpe Druckbereich: Druckbereich: atm bis ca. 20 mbar atm bis ca. 20 mbar Abhängig von Temperatur des Wassers Abhängig von Temperatur des Wassers Dampfdruck des Wassers : 23,4 mbar bei 20°C; 8,7 mbar bei 5°C Dampfdruck des Wassers : 23,4 mbar bei 20°C; 8,7 mbar bei 5°C Saugleistung: 0, L/min Saugleistung: 0, L/min

8 Drehschieberpumpe Druckbereich: u.U mbar Druckbereich: u.U mbar Abhängig vom Dampfdruck des Öls und des Gegendrucks Abhängig vom Dampfdruck des Öls und des Gegendrucks Kondensierbarer Stoff im Gas? Kondensierbarer Stoff im Gas? Saugleistung: ca. 25 L/min Saugleistung: ca. 25 L/min Verschmutzung des Pumpenöls Verschmutzung des Pumpenöls

9 Membranpumpe Druckbereich: ca. 2 mbar Druckbereich: ca. 2 mbar Saugleistung: ca. 30 L/min Saugleistung: ca. 30 L/min

10 Wälzkolbenpumpe Vorvakuum nötig Vorvakuum nötig Druckbereich: mbar Druckbereich: mbar Hohe Saugleistung: ca. 420 m³ / min Hohe Saugleistung: ca. 420 m³ / min

11 Öldiffusionspumpe Vorvakuum erforderlich Vorvakuum erforderlich Druckbereich: ab u.U mbar Druckbereich: ab u.U mbar Saugleistung: bis 150 m³/min Saugleistung: bis 150 m³/min Oft Öl austauschen Oft Öl austauschen

12 Turbomolekularpumpe Vorvakuum erforderlich Vorvakuum erforderlich Druckbereich: mbar Druckbereich: mbar Saugleistung: 18 m³/min Saugleistung: 18 m³/min Variiert ja nach Gasart (Molekülmasse) Variiert ja nach Gasart (Molekülmasse)

13 Adsorptionspumpen Zeolithfalle Zeolithfalle Titansublimations- und Ionenverdampferpumpe Titansublimations- und Ionenverdampferpumpe Kryopumpe Kryopumpe

14 Zeolithfalle Druckbereich: 10 3 bis mbar Druckbereich: 10 3 bis mbar Saugvermögen: 1g Zeolith hat eine Oberfläche von ca m² Saugvermögen: 1g Zeolith hat eine Oberfläche von ca m² Adsorbiert alle Gase Adsorbiert alle Gase Schlechte Wirkung bei Edelgasen und H 2 Schlechte Wirkung bei Edelgasen und H 2 N 2 - Kühlung verstärkt die Adsorptionswirkung N 2 - Kühlung verstärkt die Adsorptionswirkung Regeneration bei 300°C an Luft Regeneration bei 300°C an Luft

15 Titansublimations- und Ionenverdampferpumpe Vorvakuum erforderlich Vorvakuum erforderlich Druckbereich: bis mbar (ggf. ab ) Druckbereich: bis mbar (ggf. ab ) Saugleistung: 24 m³ / min Saugleistung: 24 m³ / min Gasmoleküle (O 2, CO, CO 2, H 2, N 2, Acetylen) werden am Titan (oder Ba, Ca, Hf, Nb, Sr, Ta, V, Zr…) adsorbiert Gasmoleküle (O 2, CO, CO 2, H 2, N 2, Acetylen) werden am Titan (oder Ba, Ca, Hf, Nb, Sr, Ta, V, Zr…) adsorbiert Ionisation beschleunigt Gastransport zur Anode Ionisation beschleunigt Gastransport zur Anode

16 Kryopumpe Vorvakuum erforderlich Vorvakuum erforderlich Druckbereich: mbar Druckbereich: mbar Kryopumpe erst < 80K Kryopumpe erst < 80K Betrieb mit flüssigem Helium, Stickstoff oder Wasserstoff Betrieb mit flüssigem Helium, Stickstoff oder Wasserstoff

17 Pumpengalerie

18 Wasserstrahlpumpen

19 Wasserstrahlpumpen

20 Drehschieberpumpen

21 Drehschieberpumpen

22 Membranpumpe

23 Wälzkolbenpumpe

24 Diffusionspumpen Öldiffusionspumpeneinsatz

25 Diffusionspumpen Quecksilberdiffusionspumpe mit Einsatz

26 Turbomolekularpumpe

27 Zeolithfalle

28 Titansublimationspumpe

29 Ionengetterpumpe

30 Kryopumpe

31 Quellen www-stud.uni-essen.de /~sp0045/ V1Grund.pdf www-stud.uni-essen.de /~sp0045/ V1Grund.pdf Binnewies/Jäckel/Willner; Allgem.&Anorg.Chemie Binnewies/Jäckel/Willner; Allgem.&Anorg.Chemie Küster-Thiel; Rechentafeln f.d. chem. Analytik Küster-Thiel; Rechentafeln f.d. chem. Analytik Wikipedia Wikipedia sowie andere diverse Webseiten sowie andere diverse Webseiten

32 Danksagung Wir bedanken uns bei Zorro, Klaus, Philipp, und Euch, für Eure Aufmerksamkeit Dennis bedankt sich bei Jörn Jörn bedankt sich bei Dennis Hase bedankt sich bei Igel und Tim bei Al

33 ENDE


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