無油分子泵組是無油高真空 / 超高真空系統(tǒng)的核心成套設(shè)備，其核心優(yōu)勢是全程無油蒸氣污染，可提供清潔、穩(wěn)定的高真空環(huán)境，廣泛應(yīng)用于對真空潔凈度要求嚴(yán)苛的科研、半導(dǎo)體、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域。它由分子泵、無油前級泵、電控系統(tǒng)、真空輔助組件等部分集成，相比傳統(tǒng)有油真空機組，徹底解決了油蒸氣返油污染真空腔的問題。

一、 設(shè)備核心組成

無油分子泵組不是單一設(shè)備，而是多部件協(xié)同工作的成套系統(tǒng)，各組件功能互補，缺一不可。

1、核心部件：無油分子泵；這是實現(xiàn)高真空的核心，分為三種主流類型：

·渦輪分子泵：轉(zhuǎn)子葉片高速旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)速可達(dá) 10000~90000 rpm），通過對氣體分子的碰撞、動量傳遞，將氣體從進(jìn)氣口推向排氣口，抽速大，極限真空度高（可達(dá) 10??~10?11 Pa），適合快速獲得高真空環(huán)境。

·牽引分子泵：轉(zhuǎn)子為螺旋槽結(jié)構(gòu)，利用氣體分子與螺旋槽壁的吸附 - 脫附作用，將氣體沿軸向輸送，適合抽除輕質(zhì)氣體（如氫氣、氦氣），極限真空略低于渦輪分子泵。

·復(fù)合分子泵：結(jié)合渦輪分子泵和牽引分子泵的結(jié)構(gòu)，兼具大抽速和高極限真空的優(yōu)點，是目前應(yīng)用最廣泛的類型。

·無油分子泵的關(guān)鍵特性是無油潤滑 / 密封，轉(zhuǎn)子軸承多采用磁懸浮軸承、陶瓷軸承或空氣軸承，從源頭避免油污染。

2、配套部件：無油前級泵；分子泵無法直接從大氣壓下啟動，需要前級泵先將真空腔壓力降至分子泵啟動壓力范圍（通常 1~10 Pa），再由分子泵繼續(xù)抽至高真空。無油分子泵組必須搭配無油前級泵，常見類型有：

·渦旋干泵：通過渦旋盤的嚙合旋轉(zhuǎn)壓縮氣體，無油、低噪音、振動小，適合清潔真空場景。

·螺桿干泵：雙螺桿嚙合旋轉(zhuǎn)輸送氣體，抽速大，可處理少量粉塵或腐蝕性氣體。

·隔膜泵：適合小型分子泵組，抽速較小，但體積輕便，維護(hù)簡單。

3、控制部件：電控系統(tǒng)；包含分子泵驅(qū)動器、電源模塊、控制面板及通訊接口，主要功能：

·驅(qū)動分子泵轉(zhuǎn)子達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，并實時監(jiān)控轉(zhuǎn)速、溫度、振動等參數(shù)；

·實現(xiàn)分子泵與前級泵的聯(lián)動控制（如前級泵達(dá)到設(shè)定壓力后，自動啟動分子泵）；

·提供故障保護(hù)（如過載、過熱、欠壓報警，自動停機）；

·支持遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)記錄（如 RS485、以太網(wǎng)接口）。

4、輔助組件

·真空閥門：包括進(jìn)氣閥、排氣閥、放氣閥，用于控制真空腔的通斷和泄壓；

·真空規(guī)管：如電離規(guī)、皮拉尼規(guī)，實時監(jiān)測真空腔的壓力，反饋給電控系統(tǒng)；

·管路與連接件：采用不銹鋼材質(zhì)，減少氣體吸附，保證真空密封性；

·過濾器：防止粉塵進(jìn)入泵體，保護(hù)分子泵轉(zhuǎn)子。

二、 工作原理

1、啟動階段：先開啟無油前級泵，對真空腔進(jìn)行粗抽，將腔內(nèi)壓力從大氣壓降至分子泵的啟動閾值（1~10 Pa）。

2、高真空階段：前級泵達(dá)到設(shè)定壓力后，電控系統(tǒng)自動啟動分子泵，分子泵轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，對殘余氣體分子施加定向動量，將氣體推向排氣口；前級泵持續(xù)抽走分子泵排出的氣體，形成連續(xù)抽氣流程。

3、穩(wěn)定階段：隨著腔內(nèi)氣體越來越少，分子泵逐漸將真空度提升至目標(biāo)值（如 10??~10?1? Pa），電控系統(tǒng)實時監(jiān)控參數(shù)，維持穩(wěn)定運行。

整個過程中，因分子泵和前級泵均無油參與，真空腔內(nèi)不會產(chǎn)生油蒸氣污染，保持極高的潔凈度。

三、 核心特點

1、無油污染：全程無油潤滑、無油密封，徹底杜絕油蒸氣返入真空腔，滿足半導(dǎo)體、光學(xué)鍍膜、生物醫(yī)藥等對潔凈度的嚴(yán)苛要求。

2、高真空性能：極限真空度可達(dá) 10??~10?11 Pa，抽速范圍廣（從幾 L/s 到上千 L/s），適配不同體積的真空腔。

3、運行穩(wěn)定可靠：磁懸浮軸承等無接觸軸承設(shè)計，磨損小、壽命長，振動和噪音低，適合高精度設(shè)備配套。

4、操作與維護(hù)簡便：支持一鍵啟停和遠(yuǎn)程控制，維護(hù)主要集中在清潔過濾器、檢查管路密封性，無需頻繁更換油液。

5、適配性強：可搭配不同類型的真空腔，支持定制化管路和控制方案，滿足科研、工業(yè)等不同場景需求。

四、 典型應(yīng)用領(lǐng)域

·半導(dǎo)體制造：晶圓蝕刻、薄膜沉積、離子注入等工藝，要求無油污染以保證芯片良率。

·分析儀器：質(zhì)譜儀、電子顯微鏡（SEM/TEM）、X 射線光電子能譜儀（XPS）等，高潔凈真空是精準(zhǔn)檢測的前提。

·生物醫(yī)藥：真空凍干、無菌包裝、疫苗生產(chǎn)，無油真空可防止污染樣品。

·航天航空：空間模擬艙、火箭發(fā)動機測試，模擬太空高真空環(huán)境。

·科研實驗：核聚變裝置、真空退火爐、表面物理實驗等。