Проектирование высоковакуумной магистрали

Введение

1. Цель работы : закрепить знания, полученные при изучении дисциплины «Основы вакуумной техники», по проектированию и расчету откачной вакуумной системы технологического оборудования микроэлектроники. Студент должен рассчитать газовые потоки, правильно и обоснованно выбрать откачные средства, рассчитать проводимости соединительных трубопроводов, оценить совместимость откачных средств, определить фактическую быстроту откачки и перепады давления в трубопроводах, а так же на основании проведенных расчетов выбора типоразмеров откачных средств, затворов и вентилей, выполнить чертеж вакуумной системы (в эскизном исполнении).

1. Расчет высоковакуумной магистрали

1.1 Определение стационарного газового потока

,

где - поток газа, определяющийся технологическим выделением газа из нагреваемых элементов внутрикамерных устройств,

- натекание через уплотнения рабочей камеры,

- диффузное газовыделение,

- газовыделение от подложки.

,

,

, где - газовыделение рабочей камеры,

, [лит-ра 2, стр. 64–65]

- внутренняя поверхность камеры,

где - размеры рабочей камеры,

-размеры присоединительного фланца;

,

, где - удельное газовыделение материала (Cu) при

заданной температуре, [см. лит-ра 3, стр. 471, приложение]

,

- объем подложкодержателя,

- плотность меди,

, [см. лит-ра 4, стр. 115, табл38]

- время газовыделения;

.

Тогда стационарный газовый поток равен

.

1.2 Предварительный выбор высоковакуумного насоса

Ориентировочная быстрота откачки рабочей камеры диффузионным насосом

.

Быстрота действия диффузионного насоса

,

.

По быстроте действия в диапазоне впускных давлений выбираем насос НВД-1400 с характеристиками (литература 2, стр. 254, табл. 10.6):

Быстрота действия .

Предельное остаточное давление .

Наибольшее выпускное давление .

Расход охлаждающей воды .

Мощность электронагреватель 2,2 кВт.

Габаритные размеры .

Масса .

Объем масла .

Условный проход фланца:

входного .

выходного ;

Требуемая быстрота действия форвакуумного насоса .

1.3 Расчет проводимостей и выбор элементов высоковакуумной магистрали

Расчет проводимости шевронно-конической ловушки

, где - удельная проводимость ловушки

- (литер. 2, стр. 258, табл. 11.1),

- площадь входного отверстия ловушки

,

- задаваемый размер.

.

Проверим режим течения в ловушке:

давление в ловушке:

, где - давление на входе в насос ,

– быстрота действия насоса,

.

Выражение – режим молекулярный.

Расчет проводимости трубопровода (е)

Задаем диаметр трубопровода .

Проводимость участка

. [литер. 2, стр. 41, формула. 3.58]

Найдём отношение

[литер. 2, стр. 41, табл. 3.3],

.

Проверим режим течения в трубопроводе (е):

давление в трубопроводе:

.

Выражение – режим молекулярный.

Проводимость затвора

Выбираем затвор РСУ 1 А -200 [литер. 2, стр. 109, табл. 7.1] с проходным диаметром и проводимостью .

Проверим режим течения в затворе

давление в затворе:

.

Выражение – режим молекулярный.

Расчет проводимости трубопровода (д)

Задаем диаметр трубопровода .

Проводимость участка

.

Найдём отношение

[литер. 2, стр. 41, табл. 3.3],

.

Проверим режим течения в трубопроводе (д):

давление в трубопроводе:

.

Выражение – режим молекулярный.

Расчёт проводимости вдоль заливной ловушки

Внешний диаметр ловушки , внутренний диаметр ловушки ,

длина ловушки.

Для цилиндрического трубопровода с коаксиальным расположением стержня проводимость вычисляется

.

Проверим режим течения в заливной ловушке

давление в заливной ловушке:

.

Выражение – режим молекулярный.

Расчет проводимости трубопровода (г)

Задаем диаметр трубопровода .

Проводимость участка

.

Найдём отношение

(литер. 2, стр. 41, табл. 3.3),

.

Проверим режим течения в трубопроводе (г)

давление в трубопроводе:

.

Выражение – режим молекулярный.

Проводимость затвора

Выберем затвор [литер. 2, стр. 109, табл. 7.1] такой же как и с проходным диаметром и проводимостью .

Проверим режим течения в затворе

давление в затворе:

.

Выражение – режим молекулярный.

Расчёт проводимости присоединительного фланца (о)

Проводимость фланца

Проверим режим течения во фланце

давление во фланце:

.

Выражение – режим молекулярный.

Проводимость:

.

Сечение рабочей камеры

Сечение фланца

.

Давление в рабочей камере:

- режим молекулярный

Расчет общей проводимости высоковакуумной магистрали

Время откачки камеры высоковакуумным насосом до предельного давл

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать