টারবোমোলিকুলার পাম্প অপারেশন প্রিন্সিপাল

একটি টর্োমোমাইলেকুলার পাম্প এক ধরনের ভ্যাকুয়াম পাম্প, একটি তর্বাপপের মতো চরমভাবে অনুরূপ, উচ্চ ভ্যাকুয়াম প্রাপ্ত এবং বজায় রাখার জন্য ব্যবহৃত। এই পাম্পগুলি চলমান কঠিন পৃষ্ঠের সাথে বারবার সংঘর্ষের মাধ্যমে একটি অস্থায়ী দিক দিয়ে গ্যাস অণুগুলিকে গতি দেওয়া যেতে পারে এমন নীতির উপর কাজ করে। একটি টার্মোমোলিকুলার পাম্পে, একটি ভ্যাকুয়াম তৈরি বা বজায় রাখার জন্য পাম্পের খাঁজ থেকে একটি দ্রুত কাঁটাওয়ালা প্যান রটার 'হিটস' গ্যাস অণু।

অপারেটিং নীতি

সর্বাধিক turbomolecular পাম্প একাধিক পর্যায়ে কাজ করে, প্রতিটি দ্রুত rotating রটার ফলক এবং স্টেশনীয় স্ট্যাটেনার ব্লেড জোড়া গঠিত। সিস্টেম একটি সংকোচকারী যা গ্যাসে শক্তি রাখে, তা গ্রহণ করার পরিবর্তে কাজ করে। ঊর্ধ্ব পর্যায়ের দ্বারা দখলকৃত গ্যাস নিম্ন পর্যায়ে ধাক্কা দেয় এবং ক্রমাগত পূর্বে-ভ্যাকুয়াম (ব্যাকিং পাম্প) চাপের স্তর থেকে সংকুচিত হয়। যেহেতু গ্যাস অণু প্রবেশদ্বারের মধ্য দিয়ে প্রবেশ করে, রটার, যা অনেকগুলি কোণের ব্লেড রয়েছে, অণুগুলি আঘাত করে। সুতরাং ব্লেড এর যান্ত্রিক শক্তি গ্যাস অণু স্থানান্তর করা হয়। এই নতুন অর্জিত গতির সাথে, গ্যাস অণুগুলি স্ট্যাটারে গ্যাসের স্থানান্তর গর্তে প্রবেশ করে। এটি পরবর্তী স্তরে তাদের নেতৃত্বে যেখানে তারা আবার রটার পৃষ্ঠের সাথে সংঘর্ষে লিপ্ত হয় এবং এই প্রক্রিয়াটি অব্যাহত থাকে, পরিশেষে এক্সস্টের মাধ্যমে তাদের বাহ্যিকভাবে বাহির করে দেয়।

রটার এবং স্টেটারের আপেক্ষিক গতির কারণে, অণুগুলি ব্লেডের নীচের দিকে প্রাইভেসীভাবে আঘাত করে। ব্লেড পৃষ্ঠ নিচে দেখায়, কারণ বিক্ষিপ্ত অণুগুলির বেশিরভাগ এটি তলিয়ে যাবে পৃষ্ঠ রুক্ষ, তাই কোন প্রতিবিম্ব ঘটবে না। উচ্চ চাপ অপারেশন জন্য একটি ব্লেড পুরু এবং স্থিতিশীল করা প্রয়োজন এবং সর্বাধিক কম্প্রেশন জন্য যতটা সম্ভব পাতলা এবং সামান্য বাঁক। উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাত জন্য সন্নিহিত রটার ব্লেড মধ্যে গলা ফরওয়ার্ড দিক যতটা সম্ভব ইশারা হয়। উচ্চ প্রবাহ হারের জন্য ব্লেড 45 ° হয় এবং অক্ষ কাছাকাছি পৌঁছনো।

কারণ প্রতিটি স্তরের কম্প্রেশন হল ~ 10, আউটলেটের কাছাকাছি প্রতিটি পর্যায়ে পূর্ববর্তী ইনলেট পর্যায়ে থেকে যথেষ্ট ছোট। এর দুটি ফলাফল আছে জ্যামিতিক অগ্রগতি আমাদের বলে যে অসীম পর্যায়ে আদর্শভাবে একটি সীমিত অক্ষীয় দৈর্ঘ্যের মাপসই হতে পারে। এই ক্ষেত্রে সসীম দৈর্ঘ্য হাউজিংয়ের পূর্ণ উচ্চতা হচ্ছে বেয়ারিং, মোটর এবং কন্ট্রোলার এবং কুলারের কিছু অক্ষের ভিতরে ইনস্টল করা যেতে পারে। প্রত্যক্ষভাবে, প্রবেশদ্বারের পাতলা গ্যাসের মতই বোঝা যায়, প্রবেশদ্বার-পাশের ঘূর্ণনকারীরা মূলত একটি বড় ব্যাসার্ধ এবং অনুরূপভাবে উচ্চতর কেন্দ্রাতিগ বল; আদর্শ ব্লেড তাদের টিপস এবং কার্বন fibers প্রতি এক্সপোনেনশিয়াল পাতলা পেতে হবে অ্যালুমিনিয়াম ব্লেড শক্তিশালী করা উচিত। যাইহোক, কারণ একটি ব্লেডের গড় গতি পাম্পিং প্রভাবিত করে তাই টিপ ব্যাসের পরিবর্তে মূল ব্যাস বৃদ্ধি করে এটি ব্যবহার করা হয় যেখানে কার্যকরী।

একটি turbomolecular পাম্পের কার্যক্ষমতা দৃঢ়ভাবে রটার এর ফ্রিকোয়েন্সি সাথে সম্পর্কিত। হিসাবে rpm বৃদ্ধি, রটার ব্লেড আরো অগ্রাহ্য। গতি বৃদ্ধি এবং বিকৃতি কমাতে, stiffer উপকরণ এবং বিভিন্ন ফলক ডিজাইন পরামর্শ দেওয়া হয়েছে।

টর্োমোমোলেকুলার পাম্প খুব উচ্চ গতিতে কাজ করা উচিত, এবং ঘর্ষণ তাপ বিল্ড নকশা সীমাবদ্ধতা imposes ঘর্ষণ এবং তেল দূষণ হ্রাস করার জন্য কিছু টার্মোমোলিকুলার পাম্প চুম্বকীয় বেয়ারিং ব্যবহার করে। কারণ চুম্বকীয় বেয়ারিং এবং তাপমাত্রা চক্র রটার এবং স্টেটারের মধ্যে শুধুমাত্র সীমিত ক্লিয়ারেন্সের জন্য অনুমতি দেয়, উচ্চ চাপের পর্যায়ে ব্লেড কিছুটা একক পেটিকাল ফয়েলের মধ্যে বিচ্ছিন্ন হয়। পাম্পিংয়ের জন্য ল্যাবরেটরি প্রবাহ ব্যবহার করা যায় না, কারন ডিজাইনের প্রবাহে ব্যবহৃত না হলে ল্যাবরেটরি টারবাইন স্টল। কম্প্রেশন উন্নত করার জন্য পাম্পটি শীতল হতে পারে, কিন্তু ব্লেডগুলিতে বরফ সংবহন করার মতো ঠান্ডা হওয়া উচিত নয়। একটি turbopump বন্ধ করা হয়, ব্যাকিং ভ্যাকুয়াম থেকে তেল turbopump মাধ্যমে backstream এবং চেম্বার দূষিত হতে পারে। এই প্রতিরোধ করার একটি উপায় পাম্প মাধ্যমে নাইট্রোজেন একটি ল্যামিনার প্রবাহ প্রবর্তন করা হয়। ভ্যাকুয়াম থেকে নাইট্রোজেন এবং একটি চলমান টর্পোপাম থেকে রূপান্তরটি পাম্পে যান্ত্রিক চাপ এবং এক্সহোল এ অত্যধিক চাপ এড়ানোর জন্য যথাযথভাবে সিঙ্ক্রোনাইজ করা উচিত। অত্যধিক ব্যাক চাপ থেকে টর্পরপাম্পের সুরক্ষার জন্য একটি পাতলা ঝিল্লি এবং একটি ভালভ যোগ করা উচিত (যেমনঃ বিদ্যুৎ ব্যর্থতা বা ব্যাকিং ভ্যাকুয়ামে লিক)।

রটারটি তার ছয় ডিগ্রি ফ্রিস্টেইলে স্থিতিশীল। একটি ডিগ্রী বৈদ্যুতিক মোটর দ্বারা শাসিত হয়। ক্ষুদ্রতমভাবে, এই ডিগ্রীটি ইলেকট্রনিকভাবে (অথবা একটি ডায়াগনেটিক উপাদান দ্বারা, যা একটি স্পষ্টতা পাম্প ভারবহন ব্যবহার করা খুব অস্থির) স্থিতিশীল করা আবশ্যক। আরেকটি উপায় (উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি উপর চৌম্বকীয় কোনায় ক্ষতি উপেক্ষা করা) প্রতিটি প্রান্তে একটি গোলক একটি অক্ষ হিসাবে এই ভারবহন গঠন করা হয়। এই গোলকগুলি হুবহু স্ট্যাটিক গোলকগুলির ভিতরে। প্রতিটি গোলকের পৃষ্ঠায় আন্ডারওয়্যারের চৌম্বক প্যাটার্ন এবং চৌম্বকীয় ক্ষেত্রের লাইনগুলি প্রবাহিত হয়। হিসাবে স্ট্যাটিক গোলকের চেকবোর্ড প্যাটার্ন ঘূর্ণিত হয়, রটার rotates। এই নির্মাণে কোন অক্ষ আরেকটি অক্ষ অস্থির করতে খরচ স্থিতিশীল করা হয়, কিন্তু সমস্ত অক্ষ নিরপেক্ষ এবং বৈদ্যুতিন নিয়ন্ত্রন কম চাপ এবং আরো গতিশীল স্থিতিশীল হবে। হল প্রভাব সেন্সরগুলি ঘূর্ণনশীল অবস্থার অনুভূতির জন্য ব্যবহার করা যায় এবং স্বাধীনতার অন্যান্য ডিগ্রীগুলি ক্যাপাসিটিভভাবে মাপা যায়।

সর্বোচ্চ চাপ

বায়ুমণ্ডলীয় চাপে, বাতাসের গড় পথ প্রায় 70 এনএম। একটি টারবোমোলেকুলার পাম্প কেবলমাত্র কাজ করতে পারে যদি চলমান ব্লেড দ্বারা আঘাত করা অণুরগুলি অন্যান্য অণুগুলির সাথে তাদের সংঘর্ষের পর স্টেশন ব্লেডগুলিতে পৌঁছান। যে অর্জন করতে, চলমান ব্লেড এবং স্থির ব্লেড মধ্যে ফাঁক গড় বিনামূল্যে পথ থেকে কম বা কম হতে হবে। একটি বাস্তব নির্মাণ দৃষ্টিকোণ থেকে, ব্লেড সেটের মধ্যে একটি সম্ভাব্য ফাঁক 1 মিমি আকারের উপর নির্ভর করে, তাই একটি টর্পরপাম স্টল (কোনও নেট পাম্পিং) বায়ুমন্ডলে সরাসরি নামান হলে স্টল করবে। যেহেতু গড় ফ্রি পথ চাপের বিপরীতে সমানুপাতিক, তীব্র চাপ 10 ডিগ্রি (0.10 এমবি) থেকে কম হলে পাম্পটি পাম্প হবে যেখানে গড় ফ্রি পাথটি 0.7 মিমি।

সর্বাধিক turbopumps একটি Holweck পাম্প আছে (বা আণবিক ড্রপ পাম্প) হিসাবে তাদের শেষ পর্যায়ে সর্বাধিক ব্যাকিং চাপ (নিষ্কাশন পদ) থেকে প্রায় 1-10 mbar বৃদ্ধি থিওরিটিক্যালভাবে, একটি কেন্দ্রাতিগ পাম্প, একটি পার্শ্ব চ্যানেল পাম্প, বা একটি পুনর্জন্মীয় পাম্প সরাসরি বায়ুমণ্ডলীয় চাপে ফিরে আসতে পারে, তবে বর্তমানে কোনও বাণিজ্যিকভাবে উপলব্ধ টর্পরপাম্প নেই যা সরাসরি বায়ুমণ্ডলে সরাসরি ক্লান্ত হয়। বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই, নিষ্কাশন একটি যান্ত্রিক ব্যাকিং পাম্প (সাধারণত roughing পাম্প বলা হয়) যে turbomolecular পাম্প জন্য দক্ষতা কম কাজ করে দক্ষতার সাথে কাজ করে সংযুক্ত করা হয়। সাধারণত, এই ব্যাকিং চাপ 0.1 এমবার নিচে এবং সাধারণত প্রায় 0.01 এমবার। ব্যাটারির চাপ খুব কমই 10-3 mbar (বিনামূল্যে পথ ≈ 70 মিমি) এর নিচে, কারণ টর্পরপাম এবং ফুরাইং পাম্পের মধ্যে ভ্যাকুয়াম পাইপের প্রবাহ প্রতিরোধের গুরুত্ব গুরুত্বপূর্ণ।

টারবোমোলেকুলার পাম্প একটি খুব বহুমুখী পাম্প হতে পারে। এটি মধ্যবর্তী ভ্যাকুয়াম থেকে অনেক ডিগ্রী ভ্যাকুয়াম তৈরি করতে পারে (~ 10 -২ পি) পর্যন্ত অতি উচ্চ ভ্যাকুয়াম স্তরে (~ 10-8 পয়)।

একটি ল্যাব বা উত্পাদন-উদ্ভিদ একাধিক turbomolecular পাম্প একটি ছোট ব্যাকিং পাম্প যাও টিউব দ্বারা সংযুক্ত করা যেতে পারে। ব্যাকগ্রাউন্ড পাম্পের সামনে একটি বড় বাফার-টিউব ইন ইনজেকশন মত স্বয়ংক্রিয় ভালভ এবং প্রজ্বলন পাম্প অন্য পাম্প স্টল করতে একটি পাম্প থেকে কোনও অতিরিক্ত চাপ রোধ করে।