安捷伦TwisTorr超高真空涡轮分子泵特点介绍

什么是超高真空涡轮分子泵

涡轮分子泵是一种用来获取高真空的真空泵，典型的工作压力是 1E-4Pa (0.0001Pa)- 1E-6Pa (0.000001Pa)。涡轮分子泵可以用于各类质谱仪（比如 GC/MS、LC/MS、ICP/MS、TOF…）、镀膜机、电子显微镜（SEM、TEM）、聚焦离子束系统（FIB）、表面分析仪器，高能物理实验装置、粒子加速器、高真空实验装置等诸多应用。随着技术的不断进步，市场对其真空度的要求越来越高，同时，对其小型化、高可靠性、维护方便性及灵活易用性等都提出了更高的要求。

近年来，安捷伦陆续发布了多个型号的TwisTorr超高真空涡轮分子泵，该系列把分子泵的典型工作范围从高真空扩展到了超高真空：在极限状态下，该系列分子泵可以实现优于1E-8Pa (0.00000001Pa,大气压的十万亿分之一）的超高真空和1E+11的压缩比（最大排气分压力为进气分压力的一千亿倍）。作为一款加持了诸多“黑科技”的全新产品，TwisTorr系列高真空涡轮分子泵在具有高性能的同时，还能做到更经济、更可靠。下面就来看看，TwisTorr系列高真空涡轮分子泵都“加持”了哪些“黑科技”吧。

“黑科技” No.1  TwisTorr 拖动技术

涡轮分子泵内有一个高速旋转（每分钟几万转）的转子，转子上有涡轮和拖动级进行抽气。通常的分子泵拖动级采用圆柱螺旋形的沟槽，而安捷伦 TwisTorr 技术把拖动级放在了薄薄的圆盘上，这样就可以在有限的空间内集成多对拖动级转子盘和定子盘，节省空间的同时又能提高效率和性能。

采用该技术的分子泵尺寸会更紧凑，并且有更高的压缩比和前级耐压。更高的压缩比（特别是对小分子气体的高压缩比）可以带来更好的极限真空，而更高的前级耐压允许使用更小的前级泵，从而降低了整个真空系统的成本和尺寸。

“黑科技” No.2  AFS 安捷伦悬浮支撑技术

一般的涡轮分子泵的设计，泵的轴承是通过过盈配合与转子及泵体轴承座紧密连接的，一旦泵体有振动或冲击，这些振动就会传递到轴承，并且通过轴承传递到转子。由于涡轮分子泵的轴承和转子都在高速转动，对振动特别敏感，传递到轴承的振动会影响轴承的寿命，传递到转子的振动会造成转子发生位移，甚至会与泵体或定子接触。而一旦高速转动的转子与其它静止的部分接触，巨大的冲击力会立即造成转子叶片的破碎，整泵也随之报废。

安捷伦 AFS 悬浮支撑系统，采用特殊的弹性材料隔离转子与泵体，避免转子和轴承受到从泵体传来的冲击；并且由于弹性材料的阻尼效应，可以吸收各种振动的能量，降低整泵的噪音和振动，保证最佳的轴承工作条件，从而能延长工作寿命，最大程度减少系统停机时间，确保长时间工作的稳定性。

与永磁轴承相比，AFS悬浮支撑系统耐振动和冲击的能力更强。永磁轴承包含多个与泵体连接的静磁环和与转子相连的动磁环，磁环在受到冲击时若发生互相接触非常容易破碎，并且，由于动磁环是与转子结合在一起做动平衡的，在损坏后维修的成本很高。

与磁悬浮轴承相比，AFS悬浮支撑系统不需要复杂的电磁线圈和需要实时调整转子姿态的控制系统，可靠性更高。另外，由于磁悬浮轴承分子泵的转子在工作时会上浮（假设泵口为上），停泵时再落下，所以转子动片与静片之间需要预留更大的间隙，这样就限制了其极限真空和压缩比。

“黑科技” No.3  特殊润滑剂永久润滑轴承

使用涡轮分子泵的高真空环境对润滑油或润滑脂非常敏感，因为在高真空环境下，润滑油或润滑脂更容易汽化。采用高蒸汽压油或者油脂作为润滑材料的分子泵在停机时，会造成润滑油或油脂汽化并返流到真空腔体。一方面，这些油脂类的蒸气会形成一种气源，影响系统的真空度和纯净度；另一方面，这些蒸气进入到真空腔体后，会冷凝附着在其它零件上，影响高真空系统内相关设备的工作。

TwisTorr 系列分子泵采用安捷伦与轴承厂家合作研发的无油润滑特制轴承，其采用的特殊润滑剂饱和蒸汽压极低，正常使用时几乎没有损耗，使得该泵在整个寿命周期内都无需进行加注润滑脂、更换油棉等维护。另外，使用该轴承的分子泵可以任意角度安装。

“黑科技” No.4  分子泵控制器 “3D” 控制软件

早期的分子泵控制器又叫分子泵电源，其最重要的功能是向分子泵供电；后来，改进型的控制器具备了一定的保护功能，可以监控分子泵的功率和温度，但分子泵始终以固定的速度运行，如果工况的变化（比如气载变大）引起功率或温度（2D）上升到一定值，控制器就会报警停机。

与 404FS、704FS和804FS 配合工作的安捷伦新一代分子泵控制器变被动保护为主动调整，可以根据不同的工艺条件，自动调整输出功率和转速，使泵在保证自身安全的同时，始终工作在一个达到最优性能的曲面上（3D），保证最佳的处理气载能力和压缩比的同时，避免分子泵超负荷运行，从而延长其使用寿命，并避免不必要的系统报警甚至停机。

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