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

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

Druckbereiche von Vakuumpumpen 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 Drehschieberpumpe Öldiffusionspumpe Turbomolekularpumpe Zeolithfalle Sublimationspumpe Ionenverdampferpumpe Kryopumpe Bezeichnung Druckbereich (mbar) Bild: Austin powers Grobvakuum 1000 – 1 Feinvakuum 1- 10-3 Hochvakuum 10-3 - 10-7 Ultrahochvakuum < 10-7

Saugvermögen verschiedener Pumpen

Gastransferpumpen Wasserstrahlpumpe Drehschieberpumpe Membranpumpe Wälzkolbenpumpe Öldiffusionspumpe Turbomolekularpumpe

Wasserstrahlpumpe Druckbereich: Saugleistung: 0,25 - 5 L/min atm bis ca. 20 mbar Abhängig von Temperatur des Wassers Dampfdruck des Wassers : 23,4 mbar bei 20°C; 8,7 mbar bei 5°C Saugleistung: 0,25 - 5 L/min

Drehschieberpumpe Druckbereich: 103-10-3 u.U 10-4 mbar Abhängig vom Dampfdruck des Öls und des Gegendrucks Kondensierbarer Stoff im Gas? Saugleistung: ca. 25 L/min Verschmutzung des Pumpenöls

Membranpumpe Druckbereich: 103 - ca. 2 mbar Saugleistung: ca. 30 L/min

Wälzkolbenpumpe Vorvakuum nötig Druckbereich: 10-1 - 10-3 mbar Hohe Saugleistung: ca. 420 m³ / min

Öldiffusionspumpe Vorvakuum erforderlich Druckbereich: ab 10-3 - 10-7 u.U. 10-9 mbar Saugleistung: bis 150 m³/min Oft Öl austauschen

Turbomolekularpumpe Vorvakuum erforderlich Druckbereich: 10-3 - 10-10 mbar Saugleistung: 18 m³/min Variiert ja nach Gasart (Molekülmasse)

Adsorptionspumpen Zeolithfalle Titansublimations- und Ionenverdampferpumpe Kryopumpe

Zeolithfalle Druckbereich: 103 bis 10-3 mbar „ Saugvermögen: “ 1g Zeolith hat eine Oberfläche von ca. 103 m² Adsorbiert alle Gase Schlechte Wirkung bei Edelgasen und H2 N2 - Kühlung verstärkt die Adsorptionswirkung Regeneration bei 300°C an Luft

Titansublimations- und Ionenverdampferpumpe Vorvakuum erforderlich Druckbereich: 10-4 bis 10-10 mbar (ggf. ab 10-2) Saugleistung: 24 m³ / min Gasmoleküle (O2, CO, CO2, H2, N2, Acetylen) werden am Titan (oder Ba, Ca, Hf, Nb, Sr, Ta, V, Zr…) adsorbiert Ionisation beschleunigt Gastransport zur Anode

Kryopumpe Vorvakuum erforderlich Druckbereich: 10-4 - 10-11 mbar „Kryopumpe“ erst < 80K Betrieb mit flüssigem Helium, Stickstoff oder Wasserstoff

Pumpengalerie

Wasserstrahlpumpen

Wasserstrahlpumpen

Drehschieberpumpen

Drehschieberpumpen

Membranpumpe

Wälzkolbenpumpe

Diffusionspumpen Öldiffusionspumpeneinsatz

Diffusionspumpen Quecksilberdiffusionspumpe mit Einsatz

Turbomolekularpumpe

Zeolithfalle

Titansublimationspumpe

Ionengetterpumpe

Kryopumpe

Quellen www-stud.uni-essen.de /~sp0045/ V1Grund.pdf www.hcrs.at/ www.pe.tu-clausthal.de/AGBalck/vorlesung/server/mess2001 Binnewies/Jäckel/Willner; Allgem.&Anorg.Chemie Küster-Thiel; Rechentafeln f.d. chem. Analytik Wikipedia sowie andere diverse Webseiten

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

ENDE