给出的是一个在真空容器和分子泵之间设有阀门、冷阱的超高真空系  统,其粗抽管道和前级管道与图5-21所示扩散泵抽气系统相同。分子泵配置的前  级泵和扩散泵不同。扩散泵的正常运转要求前级泵具有足够大的抽速,在最大排气  量时确保扩散泵前级压力低于扩散泵临界前级压力。涡轮分子泵则要求选择具有足  够抽气流量的前级泵,使靠近前级管道的叶片在最大排气量时处于分子流或正好处  于过渡流。大多数分子泵的最大稳态进气口压力p人约为0.5~1Pa,最大前级压  力前约为30Pa,所以分子泵在最大排气量时的压缩比(p前/p)或前级泵的抽  速与分子泵抽速之比(S前/S分)在60~30之间。对于要求前级管道氢分压特别小  的系统,配置的抽速比应为20:1。  涡轮分子泵属于较清洁的真空泵(又称半无油泵),它对油脂一类大分子的压  缩比较高,不需要液氮冷阱阻止轴承润滑油或机械泵泵液的返流。图5-22中装在  真空室和分子泵之间的液氮阱的主要用途是提高系统对水蒸气的抽速,这样可以缩

短烘烤去气时间、粗抽管道不需要配置冷阱,粗抽时采用10-1050Pn的切换压
力,就能有效防止机械泵油通过粗抽管道迁移到真空室中去。小型涡轮分子泵抽气机组可以取消粗抽管道,同时启动涡轮分子泵和机械泵,通过涡轮分子泵对真空室进行粗抽。需要特别指出的是所配置的机械泵的抽速应能在涡轮分子泵达到最大转速以前把真空室抽到过渡压力,否则,分子泵的驱动电机的过流保护电路就会把涡轮分子泵关掉。选配的机械泵应该是在涡轮分子泵达到其额定转速75%左右时就能把真空室抽到20~200Pa,在此压力下,能防止机械泵油的返流。大多数涡轮分子泵达到额定转速的启动时间为5~10min,可根据分子泵的启动时间和真空的容  积(包括管道和分子泵)计算配置机械泵有效抽速的大小
涡轮分于泵对氢的压缩比和前极氢分压是影响极限压力的重要原因之一。真空泵维修降低  前级氢分压,能够提高涡轮分子泵的极限压力。高压缩比的涡轮分子泵,用两级旋  片机械泵作前级,极限压力约为5×10-9Pa,用扩散泵作前级时,可提高到1  10-Pa,在真空室与分子泵之间增加一个钛吸附阱或液氮分子筛吸附阱,其极限  压力可低于10-9Pa
用于抽除大流量的涡轮分子泵抽气系统,如离子刻蚀机等需要放入的大量工艺  用气体,当进口压力过高时,气流的摩擦阻力会使分子泵的转速变慢,因而对氢的  压比会迅速降低。图5-23所示为 Hanlon给出的一台35m3/h前级泵的巴尔采斯生  产的抽速400L/s分子泵入口压力与抽速关系的实验曲线。入口压力增大到0.9Pa  时,曲线出现拐点,采用较大的前级泵,曲线A将向右移动(抽速平直段加宽),  反之将向左移动。避免抽速下降的方法是在泵入口处设置限流阀,根据抽气流量不  变原理,让真空室维持需要的工艺压力的同时,使涡轮分子泵仍处于全速运转的抽  速平直段的低压状态