2023.12.14

異なる種類の真空ポンプとその機能

marugotoyoten

カリフォルニア工科大学のYoutube動画「異なる種類の真空ポンプとその機能」について要点と要約をまとめました

３つの要点

要点１
顕微鏡カラム内で異なる圧力レベルを達成するために異なる真空ポンプが使用されます。
要点２
オイル拡散ポンプは機械式ポンプよりも静かで、加熱と凝縮を使用してガス分子を排出します。
要点３
ターボ分子ポンプとイオンゲッターポンプは高真空を実現できますが、適切な操作と定期的なメンテナンスが必要です。

要約

真空ポンプの種類と圧力レベル
顕微鏡のカラム内で異なる圧力レベルを達成するために、異なる種類の真空ポンプが使用されます。最初に一般的に使用されるポンプは、機械式またはロータリーポンプで、カラムからガスを徐々に取り除き、室内に排出します。しかし、機械式ポンプは振動を発生させ、メンテナンスが必要です。次のポンプが引き継ぐ前に、大気圧からある程度の圧力を低下させることしかできません。

オイル拡散ポンプの構造と機能
2番目に使用されるポンプはオイル拡散ポンプで、電子顕微鏡のカラムの下部に取り付けられています。これは、オイルの貯蔵庫を加熱することによって機能し、オイル分子を下方に跳ね返らせ、ガス分子をカラムからさらにポンプに押し出します。オイル拡散ポンプは機械式ポンプよりも静かですが、時折ピンという音を発生することがあります。オイルを凝縮し、ガス分子をポンプされるタンクに排出します。

ターボ分子ポンプとイオンゲッターポンプの多様性
3番目に使用されるポンプはターボ分子ポンプで、ガス分子をカラムから押し出すために回転するプロペラから構成されています。大気圧から始めて極低圧まで作業することができます。最後の段階の排気はイオンゲッターポンプによって行われ、異なる電荷を持つ2つの電極を使用して帯電したイオンを加速して捕獲します。イオンゲッターポンプは高真空を実現できますが、作業が遅く、定期的なメンテナンスが必要です。

複雑な真空システムと適切な操作
顕微鏡のカラム内の完全な真空システムは複雑であり、適切な操作が必要です。異なるポンプがカラムの異なる領域で使用され、バルブが圧力を制御するために使用されます。ポンプは特定の順序でオンとオフに切り替えて、所望の真空レベルを達成します。画像化する前に、機械式ポンプを手動でサイクルさせることが重要です。これにより、プロセス中にポンプがオンにならないようになります。さらに、サンプルを導入したりフィルムを交換したりする場合は、イオンゲッターポンプをオフにし、オイル拡散ポンプは常にポンプしてタンクを満たします。

▼今回の動画