Einsatzbereich Die Restgasatmosphäre einer
Hochvakuumanlage
besteht bis zu 98% aus Wasserdampf. Dieser Wasserdampf kann konventionell mit den üblichen Hochvakuumpumpen evakuiert werden, aber auch sehr effektiv mittels tiefgekühlten Flächen gebunden werden, was einer Pumpwirkung gleich kommt. Mit einem Ho-Faktor von nahezu 1 haben diese Pumpen den höchstmöglichen Wirkungsgrad, mehr als doppelt soviel wie eine ungebaffelte Diffusionspumpe und viermal soviel wie eine mit Baffel. "LN": liquid nitrogen, oder flüssig Stickstoff, siedet unter Nomaldruck bei einer Temperatur von 78 K, entsprechend –195 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur beträgt der Dampfdruck von Eis etwa 10-10 Pascal, (10-12 millibar) weit unter der Erfassungsgrenze üblicher Meßgeräte. Der Vorteil dieser tiefen Basistemperatur liegt darin, daß auch dickere Kondensatschichten oder erhöhte Wärmebelastung der Pumpfläche durch den Prozeß ohne Einfluß auf die Pumpwirkung bleiben: ein Temperaturgradient in dieser Schicht von über 60 Grad kann ohne weiteres verkraftet werden, was bei maschinengekühlten Systemen nicht der Fall ist. Von allen auf den Markt angebotenen Hochvakuumpumpen sind richtig konzipierte LN-Pumpen, sowohl in der Anschaffung als auch in den Betriebskosten die wirtschaftlichste Lösung: Die Lebensdauer ist nahezu unbegrenzt und es fällt kaum Wartung an. Besonders interessant sind diese Pumpen in
Sputteranlagen, da sie das Arbeitsgas Argon nicht unnötig wegpumpen!Technische Spezifikationen: Die Pumpen bestehen aus einem Vorratsbehälter für
den flüssigen Stickstoff, dessen unterer Teil als Pumpfläche dient, einem Füllstutzen mit integriertem Wärmetauscher, einem abgasgekühltem Wärmeschild sowie einem Vakuumtank mit einem ISO-Normflansch. Das
Geheimnis des extrem niedrigen Verbrauchs an flüssigem Stickstoff liegt darin, daß die Abgase zur Kühlung eines Wärmeschilds genützt werden. Die Kondensations- und Strahlungswärme auf der Pumpfläche werden
durch die Verdampfung von Stickstoff ausgeglichen. Im Gegensatz z.B. zu Helium ist die Enthalpie oder "Kälte Energie" im Dampf von Stickstoff noch recht hoch, es liegt nahe diese Energie zu nützen, anstelle
sie sinnlos in die Atmospähre abdampfen zu lassen: mit diesem Schild sind die Strahlungsverluste an den immerhin mehr als 4 mal so großen Seitenwänden vernachlässigbar. Standardmäßig sind
Pumpen ab DN 250 bis DN 1000 zu haben, was ein Saugvermögen von 4000 l/s bis 100 000 l/s entspricht. Varianten mit einem integriertem Ventil sind ebenfalls erhältlich. Der Stickstoffverbrauch liegt im
Hochvakuum unter 0.1 Liter je Stunde pro 1000 l/s Saugvermögen. /3 Pfennig, bei regulären Stickstoffpreisen)
Flüssigstickstoff-Hochvakuumpumpen
Standardflansche ISO DN 250 bis DN 1000 Saugvermögen von 4000 l/s bis 100 000 l/s |
