Das Saugvermögen erhält man nach Formel 2-9: $S_{Vorpumpe}=\frac{V}{t_1} \cdot \mbox{ln} \frac{p_0}{p_1} = 10, 2 l s^-1 = 36, 8 h^-1$ Wir wählen eine Duo 35 mit einem Saugvermögen von $Sv$ = 35 m 3 h -1. Die Turbomolekularpumpe sollte etwa das 10- bis 100-fache Saugvermögen der Vorpumpe haben, um die adsorbierten Dämpfe und Gase von der Metalloberfläche abzupumpen. Wir wählen eine HiPace 700 mit einem Saugvermögen$S_{HV}$= 685 l s -1. Turbolader auslegung und berechnung des. Mit Formel 2-9 erhalten wir $t_2=\frac{V}{S_{Turbopumpe}} \cdot \mbox{ln} \frac{p_1}{p_2} =2, 0 s$ Desorption von der Behälteroberfläche An den Innenflächen des Rezipienten werden Gasmoleküle (vorwiegend Wasser) adsorbiert, die unter Vakuum allmählich wieder verdampfen. Die Desorptionsraten von Metalloberflächen nehmen mit $t^-1$ ab. Die Zeitkonstante $t_0$ betragt etwa eine Stunde. Mit Formel 1-32 aus Kapitel 1 $Q_{des}=q_{des} \cdot A \cdot \frac{t_0}{t_3}$ berechnen wir die Zeit zum Erreichen des Basisdrucks $p_{b3}=1, 0 \cdot 10^-6 Pa$ $t_3=\frac{q_{des, M} \cdot A \cdot t_0}{S \cdot p_{b3}}=2, 67 \cdot 10^6 s=741 h$ Die resultierende Zeit von 741 Stunden ist zu lang.
Desorption der Dichtungen Bei Betrieb unter 10 -6 hPa sind die Ausgasraten von Kunststoffen von Bedeutung. Die Oberflächen der Dichtungen sind zwar verhältnismäßig klein, jedoch nimmt die Desorption nur mit dem Faktor $\frac{t_0}{\sqrt{t_4}}$ nach Formel 1-33 aus Kapitel 1 ab. Der Grund dafür ist, dass die austretenden Gase nicht nur an der Oberfläche gebunden sind, sondern auch aus dem Inneren der Dichtung heraus diffundieren müssen. Turbolader auslegung und berechnung 3. Bei längeren Pumpzeiten kann deshalb die Desorption von Kunststoffen die Desorption der Metalloberflächen dominieren. Die Ausgasrate von Kunststoffoberflächen wird berechnet nach Formel 1-33 aus Kapitel 1: $Q_{des, K}=q_{des, K} \cdot A_d \cdot \frac{t_0}{\sqrt{t_4}}$ Wir setzen $Q_{des, K} = S \cdot p_{des, K}$ und erhalten für $p_{b4}$=10 -8 hPa: $t_4$=459 ⋅ 10 6 s = 1277 h. Hierbei ist $t_0$ = 3600 s gesetzt und der zugehörige Wert $q_{des, K}$ aus dem Diagramm [23] für FPM abgelesen. Man sieht, dass der Beitrag der Desorption der Dichtung im kalten Zustand zur Auspumpzeit in ähnlicher Größen-ordnung liegt, wie derjenige der Metalloberfläche.
Bei einem maximalen Vorvakuumdruck der Turbopumpe von 3, 3 hPa ist diese Auslegung trotz des thermisch anspruchsvollen Prozessgases Argon konservativ. Das Prozessgas wird über einen Massenflussregler (5) in die Kammer (1) eingelassen. Das vom Druck $p_{Prozess}$ gesteuerte Schmetterlingsventil (4) drosselt das Saug-vermögen der Turbopumpe (2). Nach Ende des Prozessschritts stellt man die Gaszufuhr ab, öffnet das Regelventil vollständig um die Kammer wieder auf Enddruck zu evakuieren. Dabei wird ein neues Werkstück in die Prozesskammer eingeschleust. Turbolader auslegung und berechnung 2020. Weitere Hinweise für das Pumpen hoher Gaslasten sowie korrosiver und abrasiver Stoffe finden Sie in Kapitel 4. 8. 3.