এই নিবন্ধটি আপনাকে আল্ট্রা-হাই ভ্যাকুয়াম এবং অত্যন্ত উচ্চ ভ্যাকুয়ামের ক্ষেত্রে প্রয়োগ করা বেশ কয়েকটি ভ্যাকুয়াম পাম্প বুঝতে সাহায্য করবে।
যখন চাপ 10-5Pa ছাড়িয়ে যায়, তখন এটি অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে প্রবেশ করে। এই মুহুর্তে, বেশিরভাগ ভ্যাকুয়াম পাম্পের পাম্পিং ফাংশন বন্ধ হয়ে গেছে বা পাম্পিং গতি খুব কম। এই সময়ে অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম অর্জন করতে ব্যবহৃত ভ্যাকুয়াম পাম্পগুলি কী কী? আসুন একসাথে একটি সংক্ষিপ্ত চেহারা নেওয়া যাক।
একটি যান্ত্রিক পাম্পের প্রধান কাজ হল একটি টার্বোমলিকুলার পাম্পের স্টার্ট-আপের জন্য প্রয়োজনীয় প্রাক-স্টেজ ভ্যাকুয়াম প্রদান করা। সাধারণত ব্যবহৃত যান্ত্রিক পাম্প প্রধানত অন্তর্ভুক্তঘূর্ণি শুকনো পাম্প, ডায়াফ্রাম পাম্প, এবংতেল সিল করা যান্ত্রিক পাম্প.
ডায়াফ্রাম পাম্পের পাম্পিং গতি কম কিন্তু আয়তন কম, এবং সাধারণত ছোট আণবিক পাম্প গ্রুপের জন্য ব্যবহৃত হয়।
তেল সিল করা যান্ত্রিক পাম্প অতীতে সর্বাধিক ব্যবহৃত যান্ত্রিক পাম্প, উচ্চ পাম্পিং গতি এবং ভাল চূড়ান্ত ভ্যাকুয়াম দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। অসুবিধা হল যে তেল ফেরত একটি সাধারণ পরিস্থিতি আছে. আল্ট্রা-হাই ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ভালভ (দুর্ঘটনাজনিত বিদ্যুৎ বিভ্রাট যাতে তেল ফেরত না হয় তা প্রতিরোধ করতে ব্যবহৃত হয়) এবং আণবিক চালনী (শোষণ ফাংশন) ব্যবহারের জন্য সাধারণত প্রয়োজন হয়।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, ঘূর্ণি শুকনো পাম্পগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে, যেগুলি ব্যবহার করা তুলনামূলকভাবে সহজ এবং তেল ফেরত না দেওয়ার সুবিধা রয়েছে। যাইহোক, তাদের পাম্পিং গতি এবং চূড়ান্ত ভ্যাকুয়াম তেল সিল করা যান্ত্রিক পাম্প থেকে সামান্য নিকৃষ্ট।
যান্ত্রিক পাম্পগুলি পরীক্ষাগারের শব্দ এবং কম্পনের একটি গুরুত্বপূর্ণ উত্স। কম-আওয়াজ পাম্প বেছে নেওয়া এবং যতটা সম্ভব যন্ত্রপাতি কক্ষে স্থাপন করা একটি ভাল পদ্ধতি, কিন্তু কাজের দূরত্বের সীমাবদ্ধতার কারণে, পরবর্তীটি সাধারণত অর্জন করা সহজ হয় না।
টার্বোমলিকুলার পাম্পগুলি দিকনির্দেশক গ্যাস প্রবাহ অর্জনের জন্য উচ্চ-গতির ঘূর্ণায়মান ব্লেডের উপর নির্ভর করে (সাধারণত প্রতি মিনিটে প্রায় 1000 ঘূর্ণন) এবং পাম্পের নিষ্কাশন চাপের সাথে গ্রহণের চাপের অনুপাতকে কম্প্রেশন অনুপাত বলা হয়। কম্প্রেশন রেশিও পাম্পের ধাপের সংখ্যা, গতি এবং গ্যাসের প্রকারের সাথে সম্পর্কিত। সাধারণত, বৃহত্তর আণবিক ওজনের গ্যাসের কম্প্রেশন অনুপাত বেশি থাকে। নাইট্রোজেনের কম্প্রেশন অনুপাত হল 108-109; হাইড্রোজেনের রেঞ্জ 102 থেকে 104 পর্যন্ত। একটি টার্বোমলিকুলার পাম্পের চূড়ান্ত ভ্যাকুয়ামকে সাধারণত 10-9-10-10mbar এর মধ্যে ধরা হয়। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, আণবিক পাম্প প্রযুক্তির ক্রমাগত অগ্রগতির সাথে, চূড়ান্ত ভ্যাকুয়াম আরও উন্নত করা হয়েছে।
টার্বোমলিকুলার পাম্পগুলির সুবিধাগুলি কেবল আণবিক প্রবাহের অবস্থায় প্রতিফলিত হতে পারে (যে প্রবাহের অবস্থা যেখানে গ্যাসের অণুর গড় মুক্ত পথ নালী বিভাগের সর্বাধিক আকারের চেয়ে অনেক বড়), এটি সজ্জিত করা প্রয়োজন। 1 থেকে 10-2Pa এর কাজের চাপ সহ একটি ফ্রন্ট-এন্ড ভ্যাকুয়াম পাম্প সহ। ব্লেডগুলির উচ্চ-গতির ঘূর্ণনের কারণে, বিদেশী বস্তুর সম্মুখীন হলে, কম্পন, প্রভাব, অনুরণন বা গ্যাস শক হলে আণবিক পাম্পের ক্ষতি বা ধ্বংস হতে পারে। নতুনদের জন্য, আঘাতের সবচেয়ে সাধারণ কারণ হল অপারেশনাল ত্রুটির কারণে গ্যাসের শক। যান্ত্রিক পাম্প দ্বারা সৃষ্ট অনুরণন এছাড়াও আণবিক পাম্প ক্ষতি হতে পারে. যদিও এই পরিস্থিতি তুলনামূলকভাবে বিরল, তবে এটি গোপন করার কারণে এটি সনাক্ত করা কঠিন এবং বিশেষ মনোযোগ প্রয়োজন।
স্পুটারিং আয়ন পাম্পের সুবিধা হল ভাল চূড়ান্ত ভ্যাকুয়াম, কোন কম্পন নেই, কোন শব্দ নেই, কোন দূষণ নেই, পরিপক্ক এবং স্থিতিশীল প্রক্রিয়া, কোন রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজন নেই। একই পাম্পিং গতিতে (জড় গ্যাস ব্যতীত), এর খরচ আণবিক পাম্পের তুলনায় অনেক কম, তাই এটি আল্ট্রা-হাই ভ্যাকুয়াম সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। একটি স্পটারিং আয়ন পাম্পের স্বাভাবিক অপারেটিং চক্র সাধারণত 10 বছরের বেশি হয়।
আয়ন পাম্পগুলিকে সঠিকভাবে কাজ করার জন্য সাধারণত 10-7mbar বা তার বেশি চাপের প্রয়োজন হয় (দরিদ্র ভ্যাকুয়াম পরিস্থিতিতে কাজ করা তাদের জীবনকাল উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারে), তাই তাদের একটি ভাল প্রাক-স্টেজ ভ্যাকুয়াম সরবরাহ করার জন্য একটি আণবিক পাম্প সমাবেশ প্রয়োজন। সাধারণ অভ্যাস হল প্রধান চেম্বারে একটি আয়ন পাম্প+টিএসপি ব্যবহার করা এবং ইনজেকশন চেম্বারে একটি ছোট আণবিক পাম্প গ্রুপ সজ্জিত করা। বেকিংয়ের সময়, সংযুক্ত প্লাগ ভালভটি খুলুন এবং ছোট আণবিক পাম্প গ্রুপটি সামনের পর্যায়ে ভ্যাকুয়াম সরবরাহ করবে। বেকিং শেষ হওয়ার পরে, প্লাগ ভালভটি বন্ধ করুন এবং অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম অর্জন করতে টিএসপির সাথে আয়ন পাম্প ব্যবহার করুন
এটি লক্ষ করা উচিত যে আয়ন পাম্পগুলির নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলির জন্য দুর্বল শোষণ ক্ষমতা রয়েছে এবং আণবিক পাম্পগুলির তুলনায় সর্বাধিক পাম্পিং গতিতেও একটি নির্দিষ্ট পার্থক্য রয়েছে। অতএব, বড় গ্যাস নিঃসরণ বা প্রচুর পরিমাণে নিষ্ক্রিয় গ্যাসের পরিস্থিতিতে, আণবিক পাম্প সেট প্রয়োজন। উপরন্তু, আয়ন পাম্প অপারেশন চলাকালীন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা বিশেষ করে সংবেদনশীল সিস্টেমে হস্তক্ষেপের কারণ হতে পারে।
টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্পের কার্য নীতি রাসায়নিক শোষণের জন্য চেম্বারের দেয়ালে একটি টাইটানিয়াম ফিল্ম তৈরি করতে ধাতব টাইটানিয়ামের বাষ্পীভবনের উপর নির্ভর করে। টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্পের সুবিধাগুলি হল সাধারণ কাঠামো, কম খরচে, সহজ রক্ষণাবেক্ষণ, কোনও বিকিরণ নেই এবং কোনও কম্পন নয়।
টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্প সাধারণত তিনটি টাইটানিয়াম ফিলামেন্টের সমন্বয়ে গঠিত (বার্ন আউট প্রতিরোধ করার জন্য), যা একটি আণবিক পাম্প বা আয়ন পাম্পের সাথে ভাল হাইড্রোজেন অপসারণ প্রভাব অর্জনের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি 10-9-11-11mbar পরিসরের সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভ্যাকুয়াম পাম্প এবং এটি বেশিরভাগ অতি-উচ্চ ভ্যাকুয়াম চেম্বারে সজ্জিত যেগুলির জন্য উচ্চ ভ্যাকুয়াম ডিগ্রি প্রয়োজন।
টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্পের অসুবিধা হল যে এটিতে টাইটানিয়ামের নিয়মিত স্পুটারিং প্রয়োজন, এবং স্পুটারিং সময়কালে (কয়েক মিনিটের মধ্যে), ভ্যাকুয়ামটি প্রায় 1-2 ক্রম মাত্রায় হ্রাস পাবে। অতএব, নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা সহ কিছু চেম্বারে NEG ব্যবহার প্রয়োজন। উপরন্তু, টাইটানিয়ামের প্রতি সংবেদনশীল নমুনা/ডিভাইসগুলির জন্য, টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্পের অবস্থান এড়াতে মনোযোগ দেওয়া উচিত।
নিম্ন তাপমাত্রা পাম্প
নিম্ন তাপমাত্রার পাম্পগুলি উচ্চ পাম্পিং গতি, কোন দূষণ ছাড়াই এবং উচ্চ চূড়ান্ত ভ্যাকুয়ামের সুবিধা সহ ভ্যাকুয়াম পাওয়ার জন্য প্রধানত নিম্ন-তাপমাত্রার শারীরিক শোষণের উপর নির্ভর করে। ক্রায়োজেনিক পাম্পের পাম্পিং গতিকে প্রভাবিত করে এমন প্রধান কারণগুলি হল তাপমাত্রা এবং পাম্পের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল। বড় আকারের আণবিক মরীচি এপিটাক্সি সিস্টেমে, চরম ভ্যাকুয়ামের জন্য উচ্চ প্রয়োজনীয়তার কারণে, ক্রায়োজেনিক পাম্পগুলি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
ক্রায়োজেনিক পাম্পগুলির অসুবিধা হল যে তারা প্রচুর পরিমাণে তরল নাইট্রোজেন গ্রহণ করে এবং উচ্চ অপারেটিং খরচ থাকে। একটি সার্কুলেটিং রেফ্রিজারেশন ইউনিট সহ একটি সিস্টেম তরল নাইট্রোজেন গ্রাস করতে পারে না, তবে এটি শক্তি খরচ, কম্পন এবং শব্দের মতো সংশ্লিষ্ট সমস্যাগুলি আনতে পারে। অতএব, ক্রায়োজেনিক পাম্পগুলি প্রচলিত পরীক্ষাগার সরঞ্জামগুলিতে কম ব্যবহৃত হয়
শোষণকারী পাম্প হল এক ধরনের ভ্যাকুয়াম পাম্প যা সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। এর সুবিধা হল এটি সম্পূর্ণরূপে রাসায়নিক শোষণ গ্রহণ করে, বাষ্পীভবন এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দূষণ তৈরি করে না এবং প্রায়শই টাইটানিয়াম পরমানন্দ পাম্প এবং স্পুটারিং আয়ন পাম্প প্রতিস্থাপন করতে আণবিক পাম্পের সাথে একত্রে ব্যবহৃত হয়। অসুবিধা হল যে এটি একটি উচ্চ খরচ এবং সীমিত পুনর্জন্ম সময় আছে. এটি সাধারণত এমন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যেগুলির জন্য উচ্চ ভ্যাকুয়াম স্থায়িত্ব প্রয়োজন বা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল।
উপরন্তু, প্রাথমিক অ্যাক্টিভেশন ছাড়াও সাকশন পাম্পের অতিরিক্ত পাওয়ার সাপ্লাই প্রয়োজন হয় না এই কারণে, এটি প্রায়শই বড় সিস্টেমে পাম্পিং গতি এবং ভ্যাকুয়াম ডিগ্রী বাড়ানোর জন্য একটি সহায়ক পাম্প হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যা কার্যকরভাবে সিস্টেমটিকে সরল করতে পারে।
