ProfessionelleVakuumpumpe42 LT/min

Vakuumpumpen werden mit Kammern und Betriebsverfahren zu einer Vielzahl von Vakuumsystemen kombiniert. Manchmal wird mehr als eine Pumpe (in Reihe oder parallel) in einer einzigen Anwendung verwendet. Ein Teilvakuum oder raues Vakuum kann unter Verwendung einer Verdrängerpumpe erzeugt werden, die eine Gaslast von einer Einlassöffnung zu einer Auslassöffnung (Auslassöffnung) transportiert. Solche Pumpen können aufgrund ihrer mechanischen Einschränkungen nur ein niedriges Vakuum erreichen. Um ein höheres Vakuum zu erreichen, müssen dann andere Techniken verwendet werden, typischerweise in Reihe (normalerweise nach einem anfänglichen schnellen Abpumpen mit einer Verdrängerpumpe). Einige Beispiele könnten die Verwendung einer ölgedichteten Drehschieberpumpe (die gebräuchlichste Verdrängerpumpe) sein, die eine Diffusionspumpe unterstützt, oder einer trockenen Spiralpumpe, die eine Turbomolekularpumpe unterstützt. Abhängig vom angestrebten Vakuum gibt es andere Kombinationen.

Das Erreichen eines Hochvakuums ist schwierig, da alle Materialien, die dem Vakuum ausgesetzt sind, sorgfältig auf ihre Ausgasungs- und Dampfdruckeigenschaften untersucht werden müssen. Beispielsweise dürfen Öle, Fette und Gummi- oder Kunststoffdichtungen, die als Dichtungen für die Vakuumkammer verwendet werden, nicht abkochen, wenn sie dem Vakuum ausgesetzt werden, da sonst die von ihnen erzeugten Gase die Erzeugung des gewünschten Vakuumgrades verhindern würden. Oft müssen alle Oberflächen, die dem Vakuum ausgesetzt sind, bei hoher Temperatur gebrannt werden, um adsorbierte Gase auszutreiben.

Die Ausgasung kann auch einfach durch Austrocknen vor dem Vakuumpumpen verringert werden. Hochvakuumsysteme erfordern im Allgemeinen Metallkammern mit Metalldichtungsdichtungen wie Kleinflanschen oder ISO-Flanschen anstelle der Gummidichtungen, die bei Niedervakuumkammerdichtungen üblicher sind. Das System muss sauber und frei von organischen Stoffen sein, um Ausgasungen zu minimieren. Alle Materialien, fest oder flüssig, haben einen geringen Dampfdruck, und ihre Ausgasung wird wichtig, wenn der Vakuumdruck unter diesen Dampfdruck fällt. Infolgedessen werden viele Materialien, die in niedrigen Vakuums gut funktionieren, wie z. B. Epoxid, bei höheren Vakuums zu einer Ausgasungsquelle. Mit diesen Standardvorkehrungen können mit einer Auswahl an Molekularpumpen leicht Vakuum von 1 mPa erreicht werden. Bei sorgfältiger Konstruktion und Bedienung ist 1 µPa möglich.

Verschiedene Pumpentypen können nacheinander oder parallel verwendet werden. In einer typischen Abpumpsequenz würde eine Verdrängerpumpe verwendet, um den größten Teil des Gases aus einer Kammer zu entfernen, beginnend von der Atmosphäre (760 Torr, 101 kPa) bis 25 Torr (3 kPa). Dann würde eine Sorptionspumpe verwendet, um den Druck auf 10–4 Torr (10 mPa) zu senken. Eine Kryopumpe oder eine Turbomolekularpumpe würde verwendet, um den Druck weiter auf 10–8 Torr (1 µPa) zu senken. Eine zusätzliche Ionenpumpe kann unterhalb von 10–6 Torr gestartet werden, um Gase zu entfernen, die von einer Kryopumpe oder Turbopumpe wie Helium oder Wasserstoff nicht ausreichend gehandhabt werden.