Турбомолекулярные насосы серии STP

Насосы Edwards серии STP - вакуумные безмасляные турбомолекулярные насосы с магнитным подвесом ротора. Они предназначены для сухой высоковакуумной откачки парогазовой смеси из вакуумных систем. Изначально насосы серии STP производились японской компанией Seiko Seiki под заказ для компании Edwards. На сегодняшний день этому высокотехнологичному производству более 40 лет и за это время произведены десятки тысяч комплектов оборудования, работающих по всему миру. Ежегодно компания выпускает в серию новую модель насоса и постоянно вносит улучшения в свою продукцию.

В 1980-х, во время бурного развития полупроводниковой промышленности и компьютеров, совместная продуктивная работа двух компаний, дала рынку очень популярный и востребованный продукт. Впоследствии компания Edwards в 1997 г. приобрела компанию Seiko Seiki, закрепив исторический факт в названии насоса STP (Seiko Seiki Turbo Pump). Основным преимуществом компании было непревзойденное японское качество и выигрышная конструкция насоса с магнитным подвесом ротора. Магнитный подвес ротора позволил исключить из конструкции насоса подшипники качения, масло и как следствие механический износ насоса.

Традиционно турбомолекулярные насосы серии STP комплектовались контроллерами SCU (Seiko Seiki Control Unit). Контроллер SCU осуществлял электрическое питание, управление и мониторинг состояния насоса. Подробно о контроллерах SCU можно узнать по ссылке Контроллеры SCU. Отдельно стоящий в стойке контроллер SCU в условиях полупроводникового производства был, не очень удобен и поэтому в 2007 г. вышел один из первых насосов STP-iXA2205С c интегрированным в корпус контроллером. Таким образом началось активное развитие насосов с интегрированным контроллером. Насосы с контроллером SCU незаменимы в научных вакуумных системах, когда электроника контроллера специально максимально удаляется от насоса, и защищается от влияния ионизирующего излучения.

Области применения:

  • Аналитическое оборудование;
  • Масс-спектроскопия;
  • Электронные микроскопы;
  • Метрология;
  • Подготовка образцов;
  • Изучение поверхности;
  • Физика высоких энергий;
  • Лазеры;
  • Научно-исследовательские лаборатории;
  • Валковое нанесение покрытий;
  • Нанесение покрытий на стекло;
  • Нанесение глазных покрытий;
  • Осаждение тонких пленок;
  • Оптическое напыление;
  • Производство осветительных приборов;
  • Солнечная энергетика: термо- и фотоэлементы;
  • Насосы производительностью 1000 – 1600 л/с для напылительных установок;
  • Оборудование для осаждения из газовой фазы (PVD) для производства солнечных элементов;
  • Оборудование для нанесения покрытий на стекло;
  • Оборудование для нанесения оптических покрытий;
  • Оборудование для напыления при производстве жестких дисков.

Преимущества магнитного подвеса ротора над опорами с подшипниками качения:

  • Полностью безмаслянная откачка - полное отсутствие молекул масла в вакуумном объеме (ни одна высоконадежная конструкция с подшипниками качения не может обеспечить отсутствие паров масла в откачиваемом объеме);
  • Отсутствие износа опор и частого сервисного обслуживания - отсутствие подшипников не требует их замены по истечению 3-4 лет эксплуатации. Процедура замены подшипников требует последующей балансировки ротора, производимой на специализированном оборудовании. Временный вывоз из России для сервисного обслуживания на заводе изготовителе, финансовые затраты, не менее чем десяти недельный простой установки – все эти факторы являются решающими при выборе турбомолекулярного насоса. При несвоевременной замене подшипников происходит их подзаклинивание, проворачивание вала и его мгновенный износ, что влечет за собой замену дорогостоящего ротора;
  • Отсутствие необходимости частой замены смазки в подшипниках, из-за разложения химически активными веществами в среде откачки;
  • Низкий уровень вибраций – магнитный подвес ротора существенно снижет микровибрации, которые могут быть критичны для чувствительных измерительных систем. Эта особенность дает возможность их применения. С каждым днем эксплуатации уровень вибраций у насосов с подшипниками качения увеличивается вплоть до дня поломки подшипника;
  • Возможность работы насоса в любой ориентации в пространстве – из-за высоких оборотов в насосах с подшипниками качения требуется обеспечить безупречную смазку и отсутствие ее утечки, а это накладывает ограничение на ориентацию в пространстве насоса;
  • Почти неограниченное количество старт/стоп циклов – в отличие от магнитного подвеса, подшипник качения испытывает большие нагрузки, когда происходит старт и остановка ротора;
  • Электронная система мониторинга состояния и балансировки ротора насоса – позволяет определить в реальном времени текущее состояние балансировки ротора и предсказать вероятность выхода из строя насоса.

Составление и расшифровка кода модели насоса

STP-iXA-3306CV
  1. STP - Тип насоса
  2. iXA - Серия
  3. 330 - Производительность N2
  4. 6 - Поколение
  5. C - Опция
  6. V - Доп. опция
STP-iXA3306CV (Турбомолекулярный насос с интегрированным контроллером и улучшенной пропускной способностью производительностью около 3300 л/с, модель 6-го поколения, химически стойкая версия с системой прогрева и стабилизации температуры)
1 – Тип насоса;
2 – Серия насоса. Расшифровку серий насоса см. в таблице ниже;
3 – Производительность по азоту (N2). Этот пример 330 6 означает, что скорость откачки насоса по N2 составляет около 3300 л/с;
4 – Поколение модели насоса. Таким образом цифра 6 в составе кода модели означает, что модель данного насоса 6-го поколения. На сегодняшний день это самое последнее поколение моделей насосов.
5 – Опция. “С” – обозначение химической стойкости насоса. Она достигается специальным внутренним многослойным стойким покрытием насоса, наличием продувочного порта и специальной геометрии насоса, при которой во всех внутренних полостях обеспечивается хорошая продувка и снижение концентрации агрессивных веществ.
6 – Дополнительная опция. “V” – опция, доступная для заказа к C (химически стойкой) версии насосов STP, сокращенно именуемой TMS (Thermal Management System) – система прогрева и стабилизации температуры насоса. Опция TMS устанавливается в насос при его производстве и не может быть установлена в дальнейшем.
Остальные неуказанные опции являются не распространенными и для их точного кодирования и определения мы рекомендуем Вам обратиться в ближайшее для вас представительство Edwards. На территории СНГ официальным представителем Edwards является компания ЗАО «Интек Аналитика».

Расшифровка серий насоса

̺ (отсутствие аббревиатуры) - стандартная модель насоса, т.е. UHV (Ultra High Vacuum) Ультра высоковакуумная модель, в которой отсутствует вязкостная ступень Холвека и откачиваемые потоки газа будут относительно маленькими. Она отличается наилучшим предельным вакуумом и относительно небольшой пропускной способностью. Сравнительное схематическое изображение насоса приведены ниже в таблице. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STP301, STP451, STP301 STP603, STP1003.
L (Low Vibration) - специализированный насос с низким уровнем вибраций на входном фланце, предназначенный для использования в измерительных приборах. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STP-L301, STP-L451.
H (High Throughput) - насос с высокой пропускной способностью, такие насосы традиционно существенно дороже UHV версий и имеют вязкостную ступень Холвека. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STPH301C, STPH451C.
A (Advanced High Throughput) - насос с улучшенной высокой пропускной способностью. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STPA803C, STPA1303C, STPA1603C, STPA2203C.
F (High Flow) - специализированные насосы, позволяющие производить откачку очень больших потоков газа. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STP-F2203C.
XA (eXtreme Advanced High Throughput) - насосы с экстремально улучшенной высокой пропускной способностью. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STP-XA2703C STP-XA3203C STP-XA4503C.
iX (Integrated controller eXtreme) - насосы с интегрированным контроллером на самом насосе, т.е. STP-iX455, STP-iX3006.
iXA (Integrated controller eXtreme Advanced high throughput) - наосы с интегрированным контроллером и экстремально улучшенной высокой пропускной способностью. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STP-iXA2206C, STP-iXA3306C, STP-iXA4506.
iXR (Integrated controller eXtreme high throughtput Revolution reduced size) - насосы с интегрированным контроллером, экстремально высокой пропускной способностью, революционно уменьшенными габаритными размерами и со сниженным энергопотреблением. К насосам этой серии относятся следующие модели, например: STP-iXR1606, STP-iXR2206.

Ультра Высоковакуумный ТМН серии STPВысокопроизводительный ТМН серии STP
Сравнительное схематическое изображение ультравысоковакуумного и высокопроизводительного ТМН.
1 - Лопатка ротра, 2 - Лопатка статора, 3 - Радиальный датчик, 4 - Радиальный электромагнит, 5 - Аксиальный датчик, 6 - Аксиальный электромагнит, 7 - Авариный остановочный подшипник, 8 - Цилиндрическая часть ротора, 9 - Ступень Холвека
Особености
Ротор насоса состоит только из лопаток.
Небольшой модельный ряд из насосов, в основном с небольшой скоростью откачки.
При входном давление 10-1 Па (10-3 Торр) и выше, наблюдается резкое падение скорости откачки.
Высокая степень сжатия, даже для легких газов, но она быстро падает при увеличении давления на входе.
Пропускная способность составляет около 100 SCCM (N2) или меньше.
Диапвазон рабочего давления примерно 10-8 … 0.1 Па (10-10 … 10-3 Торр)
Область применения: Растровая электронная микроскопия (SEM), Ускорители частиц, Анализ поверхности, Ионная имплантация, и т.д.
Ротр насоса состоит из ступени с лопатками и цилиндрической ступени Холвека.
Большой модельный ряд насосов от 300 до 4500 л/с (N2)
Входное давление может достигать и немного превышать 10-1 Па (10-3 Торр)
Сохраняется высокая степень сжатия до тех пор, пока давление на выходе не достигнет порядка 102 Па (1 Торр)
Пропускная способность больше 1000 SCCM (N2)
Диапазон рабочего давления примерно 10-7…10 Па (10-9 … 0.1 Торр)
Область применения: В оборудовании микроэлектроники с процессами такие как Травление, Плазма химическое осаждение (CVD), Напыление, Ионная имплантация, и т.д.

Новые насосы серии STP с интегрированным встроенным контроллером оснащены портом интерфейса STP-Link. Также этим интерфейсом оснащены еще новые модели внешних контроллеров турбомолекулярных насосов SCU-800 и SCU-1600. Интерфейс STP-Link предназначен для связи контроллера турбомолекулярного насоса серии STP и персонального компьютера (PC) или дисплея iDT-001. С помощью этого интерфейса, кабеля STP-Link и программного обеспечения пользователь может управлять насосом STP так же, как с дисплея iDT-001 и получать различную инженерную информацию о состоянии насоса. Эта ценная возможность мониторинга инженерной информации о состоянии насоса позволяет контролировать состояние насоса.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ТУРБОМОЛЕКУЛЯРНЫХ НАСОСОВ СЕРИИ STP
Модель насосаСкорость откачки,
л/с
N2/H2
Входной фланецПредельное остаточное давление, Па (Торр):Максимально допустимое давление на входе, Па (Торр):Максимально допустимое давление на выходе, Па (Торр):Рекомен-
дуемый контроллер
STP301300/300ISO100F/ISO100/
VG100
6,5×10-6
(5×10-8)
6,7х10-2
(5×10-4)
13 (0,1)SCU-350
Control unit
ICF152 (DN100CF)10-8*
(10-10*)
STP301C300/300ISO100F/ISO100/
VG100
6,5×10-6
(5×10-8)
ICF152 (DN100CF)10-7*
(10-9*)
STPH301C300/200ISO100F/ISO100/
VG100/ICF152
(DN100CF)
10-7*
(10-9*)
266 (2)665 (5)SCU-800
Control unit
STPL301C260/290ISO100K6,5х10-6
(5×10-8)
6,7×10-2
(5×10-4)
13 (0,1)SCU-350
Control unit
ICF152 (DN100CF)10-8*
(10-10*)
STP451480/460ISO160F/ISO160/
VG150
6,5х10-6
(5×10-8)
ICF203 (DN160CF)10-8
(10-10*)
STP451C480/460ISO160F/ISO160/
VG150
6,5х10-6
(5×10-8)
ICF203 (DN160CF)10-7*
(10-9*)
STPH451C450/300ISO160F/ISO160/
VG150/ICF203
(DN160CF)
10-7*
(10-9*)
266 (2)665 (5)SCU-800
Control unit
STP-iX455+ блок питания IPS-240300/300IS0100/VG1006,5х10-6 (5×10-8)1,3х10-1 (9,7х10-4)67 (0,5)Встроенный
ICF152 (DN100CF)10-8*
(10-10*)
450/460IS0160/VG1506,5х10-6
(5×10-8)
ICF203 (DN160CF)10-8*
(10-10*)
STP603650/550ISO160F/ISO160/
VG150
10-7
(10-9)
1,3х10-2
(1х10-4)
13 (0,1)SCU-800
Control unit
ICF203 (DN160CF)10-8*
(10-10*)
STP603C650/550ISOF160/VG1506,5х10-6
(5×10-8)
ICF203 (DN160CF)10-7*
(10-9*)
STPA803C800/520ISO160F/ISO160/
VG150
10-7*
(10-9*)
13,3 (0,1)270 (2)SCU-800
Control unit
ICF203 (DN160CF)
STP10031000/800ISO200F/ISO250F/
VG200
1,3х10-2
(1х10-4)
13 (0,1)SCU-800
Control unit
ICF253(DN200CF)10-8*
(10-10*)
STP1003C1000/800ISO200F/ISO250F/
VG200
6,5х10-6
(5×10-8)
ICF253 (DN200CF)10-7*
(10-9*)
STPA1303C1300/800ISO200F/ISO200/
ISO250/VG200/
ICF253 (DN200CF)
10-7*
(10-9*)
1,3х10-2
(1х10-4)
266 (2)SCU-800
Control unit
STPA1603C1600/1200ISO200F/VG200/
ICF253(DN200CF)
STP-iXR16061600/1200ISO200F/ISO250F/
VG200/VG250/
ICF253 (DN200CF)/ICF305
(DN250CF)
Встроенный
1000/800VG150/ISO160F/
ICF203 (DN160CF)
STPA2203C2200/1700ISO250F/VG250/
ICF305 (DN250CF)
2,7 (0,02)400 (3)SCU-1600
Control unit
STP-iXR22062200/1350ISO250F/VG250/
ICF305 (DN250CF)
10-7*
(10-9*)
1,3х10-1
(1х10-3)
266 (2)Встроенный
STP-iXA2206C2200/1900ISO250F/VG250/
ICF305 (DN250CF)
Встроенный
STP-XA2703C2650/2050ISO250F/VG250/
ICF305 (DN250CF)
-266 (2)SCU-1600
Control unit
STP-iX30062300/2600ISO250F/VG250/
ICF305 (СF250)
-133 (1)Встроенный
2700/2700VG300/VG350/
ISO320F/VF350/
ICF356 (CF320)
STP-XA3203C3200/2300ISO320F/VG30010-7*
(10-9*)
-266 (2)SCU-1600
Control unit
STP-iXA33062650/2050IS0250F/VG250/
ICF305 (DN250CF)
-266 (2)Встроенный
3200/2300IS0320F/VG300/
ICF356 (DN320CF)
STP-XA4503C3800/2500VG30010-7*
(10-9*)
-SCU-1600
Control unit
4000/2500ISO320F
4300/2500VG350/ICF458 (DN400CF)
STP-iXA45063800/2700VG30010-7
(10-9)
-266 (2)Встроенный
4000/2700ISO320F
4300/2700VG350
4300/2700VG400
* После прогрева. Насосы с фланцевыми соединениями стандарта CF производятся на заказ.

Пересчитать
x