高真空炉使用哪种类型的抽气系统？优化您的真空工艺

高真空炉利用专门的抽气系统来实现和维持钎焊、烧结和热处理等工艺所需的超低压。这些系统通常分阶段结合多种泵技术，以有效地将气体从大气压降至高真空度。抽气系统的选择会影响真空炉的性能、污染风险和运行成本，因此对于航空航天、医疗和能源等对材料纯度和工艺精度要求极高的行业来说，这是一个至关重要的考虑因素。

要点说明：

多级泵方法
高真空炉使用泵的组合，因为没有一种泵能有效地覆盖从大气压到高真空的整个压力范围。系统通常经过三个阶段：
- 粗加工泵 (机械）：旋片泵或干螺杆泵可将压力从 1000 毫巴降至 ~0.1 毫巴
- 增压泵 :罗茨鼓风机或活塞泵可弥合中等真空范围（0.1mbar 至 10-³mbar）
- 高真空泵 :涡轮分子泵或扩散泵的最终压力低于 10-⁶ 毫巴
涡轮分子泵 (TMP)
- 使用高速涡轮叶片（高达 90,000 RPM）将气体分子导向排气管
- 无油操作降低了污染风险
- 需要备用泵，但比扩散泵的泵送时间更短
- 现代磁悬浮 TMP 可消除机械磨损
扩散泵
- 通过沸腾油来产生蒸汽喷流，从而捕获并重新引导气体分子
- 可实现低至 10-⁹mbar 的压力，无需移动部件
- 需要冷却水和频繁换油
- 如果没有适当的挡板，有可能发生逆流（油蒸汽污染
低温泵
- 使用极冷表面（通常为 10-20K）冷凝和捕集气体
- 对水蒸气和氢气等轻气体有效
- 需要定期再生（加热以释放捕获的气体）
- 通常用于超高真空系统（>10-¹⁰ mbar）
系统集成注意事项
- 底部提升炉 设计时可将泵置于炉腔下方，以尽量减少占地面积 [/topic/bottom-lifting-furnace] (中文版)
- 自动阀门排序确保泵级之间的压力转换正确无误
- 利用皮拉尼真空计、电容压力计和电离真空计进行实时真空监测
- 为薄膜沉积等敏感过程提供振动隔离
特定行业配置
- 航空航天：用于关键涡轮组件的无油系统（TMP + 干泵
- 医疗：频繁消毒的全金属密封系统
- 研究：低温泵与离子泵相结合的混合系统用于极端真空环境

抽气系统的设计直接影响工艺结果--更快的抽气速度可提高产量，而更清洁的泵可减少零件污染。现代系统越来越多地采用预测性维护传感器来监控泵的健康状况并优化更换周期。

汇总表：

泵类型	压力范围	主要特点	最佳用途
粗加工泵	1000 毫巴至 ~0.1 毫巴	机械式（旋转叶片/干式螺杆），初始减压	初始泵降压
增压泵	0.1 毫巴至 10-³ 毫巴	罗茨鼓风机/活塞泵，桥式中真空	中间真空级
涡轮分子泵	低于 10-⁶ mbar	无油、高速涡轮叶片、快速泵降	清洁工艺（航空航天、医疗）
扩散泵	低至 10-⁹mbar	无移动部件，无油蒸汽喷射，无需冷却	高产量应用
低温泵	>10-¹⁰ 毫巴	在冷表面冷凝气体，需要定期再生	超高真空（研究）