Bombeo para la obtención de Ultra Alto Vacío (UHV)

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Bombeo para la obtención de Ultra Alto Vacío (UHV)
LSAP del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA), Ctra. de Ajalvir, km 4, 28850 Torrejón de Ardoz, Madrid, España
¿Que es el Ultra Alto Vacío (UHV)?
Máquina de espectroscopias electrónicas en Ultra Alto Vacío
Se llama UHV, al sistema que se encuentra con una presión
por debajo a 10-7 mbar. (1 Atmósfera = 1013 mbar.)
Bombas de obtención de Ultra Alto Vacío
Objetivo de la técnica
Conseguir en el interior de una máquina, una presión inferior a 10-8 mbar.,
que permita la realización de experimentos de espectroscopias
electrónicas. Para ello siguiendo un proceso mecánico, se consigue que en
el interior de la máquina podamos pasar de un régimen de flujo turbulento a
uno molecular, que nos permita caracterizar propiedades físicas y químicas
de superficies en un breve periodo de tiempo, sin que llegue a
contaminarse la muestra a estudio.
Válvula neumática
Válvula mecánica
Turbo
moléculas por cm3 ~ 1019 y
1016
d
Iónica
Tmonocapa = 10-9 y10-6 sec.
Flujo turbulento λ<<d
Flujo laminar
Dry
Scroll
moléculas por cm3 ~ 107 y104
Sublimación
Titanio
Tmonocapa = 103 y109 sec.
Flujo molecular λ>>d
Aplicaciones de los sistemas de vacío
High
vacuum
Ultrahigh vacuum
Mediumv
acuum
Ultrahigh vacuum
High vacuum
<10-7 mbar
10-7 a 10-3 mbar
Rough
vacuum
Medium
vacuum
Rough vacuum
1 a 103 mbar
10-3 a 1 mbar
Mass spectrometers
Molecular beam apparatus
Ion sources
10-14
Particle accelerators
10-13
10-12
10-11
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
100
101
102
Electron microscopes
Electron diffraction apparatus
Bomba Iónica
Vacuum spectograps
Low-temperature research
Production of thin films
Bomba Sublimación de Titanio
Surface physics
Plasma research
Nuclear fusion apparatus
Space simulation
Material research
Preparation for electron microscopy
Especificaciones técnicas
Figura 1
Velocidad de bombeo para Nitrógeno: 410 l/s
Presión máxima: <1xE-11 mbar
Vida operativa a 1xE-6mbar: 80000 horas
Presión máxima de puesta en marcha: < 1xE-2 mbar
Bakeout: 350ºC
Peso: 120 Kg
Bomba Turbo molecular
Brida
Bomba Dry Scroll
Rotor
Etapa molecular
rótor
Estator
Rodamientos
cerámicos
Conexión vacío
previo
Etapa molecular
estátor
Figura 2
Figura 3
Mecha
lubricación
Motor
Especificaciones técnicas
Presión: <1xE-10 mbar
Especificaciones técnicas
Velocidad: 42000 rpm
Ratio de compresión: 83 litros por minuto
Bakeout: 120ºC
Presión: 6.6xE-2 mbar
Peso: 23.4 Kg
Velocidad: 1425 rpm
Tiempo de máxima velocidad: < 5 minutos
Máxima presión de entrada: 1 Atmósfera
Refrigeración: Convección de aire y opcional agua
Refrigeración: Convección de aire
Ratio de compresión: N2:>1xE9; He:1xE7; H2:1xE6
Peso: 20 Kg
Figura 4
Figura 5
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