在半導(dǎo)體制造、醫(yī)療滅菌、食品包裝等對(duì)環(huán)境潔凈度要求嚴(yán)苛的領(lǐng)域,
無(wú)油真空泵憑借“零油污染”的核心優(yōu)勢(shì),成為真空技術(shù)領(lǐng)域的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。其工作原理通過(guò)機(jī)械創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)氣體抽除,避免了傳統(tǒng)油封式真空泵因油蒸汽污染導(dǎo)致的工藝缺陷,為高精度生產(chǎn)提供了可靠保障。

一、容積變化型:精密機(jī)械的壓縮藝術(shù)
以爪式真空泵和螺桿真空泵為代表,此類泵通過(guò)轉(zhuǎn)子或螺桿的精密機(jī)械運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)容積周期性變化。爪式泵采用兩個(gè)反向旋轉(zhuǎn)的爪型轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子間及與泵腔內(nèi)壁的間隙僅0.01-0.1毫米,氣體在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過(guò)程中被分割、壓縮并排出。例如,某型號(hào)爪式泵在半導(dǎo)體蝕刻工藝中,通過(guò)雙級(jí)壓縮將真空度提升至10^-3 Pa,同時(shí)避免油分子污染晶圓表面。螺桿泵則利用一對(duì)螺旋嚙合轉(zhuǎn)子,氣體在螺桿旋轉(zhuǎn)形成的“螺旋通道”中被逐級(jí)壓縮,其單級(jí)壓縮比可達(dá)5:1,適用于化工領(lǐng)域腐蝕性氣體的抽除。
二、高速撞擊型:分子級(jí)動(dòng)能的精準(zhǔn)操控
分子泵通過(guò)轉(zhuǎn)子葉片以每分鐘2萬(wàn)至9萬(wàn)轉(zhuǎn)的高速旋轉(zhuǎn),將氣體分子定向撞擊并攜帶至排氣口。其工作原理類似“分子篩”,轉(zhuǎn)子表面的鈦合金葉片以動(dòng)能差形成壓力梯度,使氣體分子沿特定方向運(yùn)動(dòng)。在真空鍍膜工藝中,分子泵可在10秒內(nèi)將腔體壓力從大氣壓降至10^-4Pa,且無(wú)油污染風(fēng)險(xiǎn),確保金屬薄膜的純度達(dá)到99.999%。
三、低溫吸附型:絕對(duì)零度附近的分子陷阱
低溫泵利用液氦或閉循環(huán)制冷機(jī)將冷面溫度降至-269℃(接近絕對(duì)零度),氣體分子在冷面上凝結(jié)成固態(tài)被捕集。此類泵在核聚變裝置中表現(xiàn)杰出,可維持10^-8Pa的超高真空環(huán)境,且無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,壽命長(zhǎng)達(dá)10年以上。其吸附效率與氣體種類相關(guān),對(duì)氫氣的捕集能力可達(dá)常溫下的10倍。
從爪式泵的微米級(jí)間隙控制到分子泵的超高速旋轉(zhuǎn),再到低溫泵的絕對(duì)零度陷阱,無(wú)油真空泵通過(guò)機(jī)械創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了真空技術(shù)的環(huán)保升級(jí)。隨著第三代半導(dǎo)體、量子計(jì)算等新興領(lǐng)域的發(fā)展,無(wú)油真空泵正朝著更高真空度(10^-12 Pa)、更寬壓強(qiáng)范圍(大氣壓至超高真空)的方向演進(jìn),持續(xù)推動(dòng)工業(yè)制造向潔凈化、精密化轉(zhuǎn)型。