автореферат диссертации по электронике, 05.27.06, диссертация на тему:Разработка методов и средств повышения эффективности действия турбомолекулярных насосов в составе вакуумных систем оборудования электронной техники

На правах рукописи

' * Леонов Леонид Борисович

Разработка методов и средств повышения эффективности действия турбомолекулярных насосов в составе вакуумных систем оборудования электронной техники.

Специальность 05.27.06 — Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006 г.

Работа выполнена в ФГУП "НИИВТ им. С.А. Векшинского" (г. Москва)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Кеменов Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Панфилов Юрий Васильевич;

кандидат технических наук Тимошин Игорь Алексеевич

Ведущая организация:

"I

ОАО Завод "ИЗМЕРИТЕЛЬ' г. Санкт-Петербург

Защита состоится « 18 » апреля 2006 г. в 11 часов на заседании диссертационного Совета Д212.133.05 Московского государственного института электроники и математики (Технического университета) по адресу: 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., д. 1-3/12, стр. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного института электроники и математики (Технического университета)

Автореферат разослан « » марта 2006 г. Ученый секретарь диссертационного

Совета Д212.133.05 к. т. н„ дс й Алексеевич.

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Вторая половина XX в. была ознаменована ускоренным развитием отечественной науки, техники и производства в наиболее важных для страны направлениях, среди которых особое место принадлежало электронной технике.

Трудно назвать в настоящее время какую-либо другую отрасль техники, которая по наукоемкости, диапазону используемых физических процессов и технических принципов может сравниться с электроникой.

Особая роль в развитии электронных технологий принадлежит вакуумной технике, которая используется и как рабочая среда электровакуумных приборов различного назначения, и как средство для осуществления сложнейших физико-технологических процессов современной твердотельной электроники, протекающих в высоком и сверхвысоком вакууме на молекулярном и атомном уровне с использованием энергетических потоков электронов, ионов, плазмы, нейтральных атомов и др.

Эти процессы широко используются для осаждения покрытий из молекулярных и сепарированных ионных пучков, размерной обработки остросфокусированными потоками электронов и ионов, ионного легирования, выращивания сверхтонких структур методом молекулярно-лучевой эпитаксии и других процессов.

На этом этапе динамика уменьшения линейных размеров элементов микросхем являлась приоритетной и была реализована на высоком технологическом и аппаратном уровне.

Создание элементов интегральных схем с размерами порядка единиц и десятков нанометров потребовало качественного изменения традиционной электроники и перевода ее в область наноэлектроники. Реализация новых технологических процессов наноэлектроники, включающих совокупность методов создания функциональных элементов нанометровых размеров на поверхности подложек, в том числе элементов, состоящих из отдельных атомов и молекул, потребовала создания нового класса сверхвысоковакуумного технологического и физико-аналитического оборудования.

Нанотехнология стала одним из важных достижений современной науки, техники и технологии последнего времени, и стимулировала дальнейшее развитие высоких технологий производства различных изделий электронной техники.

Проблемы нанотехнологии включены в категорию приоритетных направлений научно-технической политики всех развитых стран.

Определяющими высоковакуумными процессами наноэлектроники являются: нанолитография высокого разрешения на основе рентгено-ионно-электронолитографии, и высокояркостного синхротронного излучения, ионно-лучевое перемешивание с целью изменения структуры исходного материала, который невозможно достичь с использованием обычных равновесных технологических процессов, аморфизация нанометровых пленок с использованием высокоэнергетических ионных пучков; создание тонких поверхностных пленок методом туннельной и атомно-силовой микроскопии и ДР- _

РОС НАЦИОИЛ " . БИБЛИОТЕКА

1 *

Важным направлением работ, обеспечивающих выполнение большинства технологических процессов современной вакуумной, микро и наноэлектроники является формирование требуемых вакуумных условий в рабочих объемах оборудования.

До сравнительно недавнего времени одним из распространенных средств получения вакуума для технологических целей в рабочих камерах технологического оборудования являлись струйные вакуумные насосы (диффузионные, бустерные, зжекторные), которые благодаря простоте их изготовления, сравнительно низкой стоимости и высокой надежности, использовались в некоторых видах оборудования.

Однако присутствие в спектре остаточной газовой среды, создаваемой насосами этого типа, тяжелых углеводородных соединений с массовым числом более 44 не удовлетворяли требованиям большинства электронных технологий.

Сорбционные насосы также имели достаточно ограниченное применение, благодаря ряду присущих им недостатков, таких как селективность откачки, наличие сорбционной памяти, малое время работы при повышенных давлениях, чувствительность к прорыву атмосферы, неприспособленность к автоматизации процесса откачки.

Одним из перспективных средств получения безмасляного вакуума в широком диапазоне рабочих давлений от 1 до 10"9 Па явились молекулярные и турбомолекулярные насосы (ТМН), первые промышленные образцы которых были созданы в середине прошлого века и имели перспективу дальнейшего развития, которая реализуется и до настоящего времени с участием специалистов ведущих вакуумных фирм.

Отечественная электронная промышленность и смежные отрасли науки и техники по мере своего развития испытывают необходимость в периодическом совершенствовании средств получения высокого и сверхвысокого безмасляного вакуума с предпочтительным использованием турбомолекулярных насосов.

Стремление к расширению диапазона эксплуатационных характеристик ТМН, в соответствии с требованиями времени, привело, например, к созданию «гибридных» турбомолекулярных насосов со встроенной молекулярной ступенью, способной работать в широком диапазоне режимов течения газа, что позволило существенно упростить вакуумные системы оборудования и повысить надежность их работы, а широко используемые в электронной технике технологии, связанные с применением химически активных газов, например процессы реактивного ионно-лучевого, реактивного ионно-плазменного травления и др обусловили необходимость создания серии турбомолекулярных насосов в химстойком исполнении. Для проведения физических исследований были созданы малогабаритные ТМН специального назначения.

Учитывая непрерывно повышающиеся требования к высоковакуумному оборудованию электронной техники и тенденции развития высоких вакуумных технологий, автор посвятил свою работу решению комплекса теоретических и прикладных проблем, направленных на дальнейшее развитие теории и практики создания новых поколений турбомолекулярных насосов.

Цель работы.

Целью диссертационной работы является дальнейшее развитие методов и средств повышения ТМН с учетом физических закономерностей процесса откачки и современных методов оптимального проектирования проточной части насоса для различных диапазонов рабочих давлений и условий эксплуатации в составе технологического оборудования.

Научная новизна

1. Сформулированы научно-технические требования к созданию современных и перспективных высоковакуумных и сверхвысоковакуумных систем технологического и физико-анапитического оборудования электронной техники. Показана предпочтительность использования в качестве средств получения разрежений в диапазоне 10"3 -10"9 Па турбомолекулярных насосов.

2. Предложена классификация турбомолекулярных насосов на основе определяющих физических принципов их действия и методов структурного синтеза, предусматривающая дальнейшую перспективу развития этого направления и создания насосов новых поколений, в том числе с расширением диапазона рабочих давлений как в сторону сверхвысокого, так и низкого вакуума.

3. Впервые предложен и исследован эффективный графоаналитический метод расчета проводимости подвижных и движущихся элементов вакуумных систем в условиях молекулярного режима течения газа при их последовательном, параллельном и смешанном соединении.

4. Получены аналитические зависимости для теоретического определения оптимальных геометрических параметров ступеней ТМН.

5 Впервые предложен метод расчета быстроты действия турбомолекулярных насосов по суммарному потоку газа в молекулярном режиме течения с использованием принципа независимости одновременной откачки потоков различных газов.

в Разработаны физико-аналитические принципы моделирования проточной части ТМН для работы в широком диапазоне давлений.

7 Выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований по оценке эксплуатационных характеристик и методов проектирования ТМН в зависимости от эксплуатационных требований.

8 Впервые предложен и экспериментально подтвержден спектральным анализом остаточной газовой среды метод получения безмасляного вакуума при использовании ТМН с «масляными» опорами вращения и «масляным» форвакуумным насосом.

Методы исследований

В работе использованы методы математического и физического моделирования, численные и экспериментальные методы исследования.

Практическая ценность

Практическая ценность работы состоит в использовании ее результатов для дальнейшего развития теории и совершенствования конструкций турбомолекулярных насосов новых поколений

В результате выполнения теоретических и экспериментальных исследований, а также эксплуатационных испытаний насосов в рабочих режимах, получены следующие важные для практики результаты:

1. Впервые показано, что согласованием работы ступеней проточной части насоса можно улучшить вакуумные характеристики ТМН, как с изменением, так и без изменения количества ступеней.

2. Установлено, что одновременным запуском ТМН и форвакуумного насоса при атмосферном давлении можно существенно сократить время достижения требуемого вакуума в откачиваемом объеме, что следует включить как рекомендацию в инструкцию по эксплуатации ТМН.

3. Использование результатов экспериментальных исследований по оценке наиболее нагруженных элементов конструкции роторного диска, при рабочих частотах его вращения, позволило установить область наибольших напряжений возникающих в месте посадки диска на вал, что послужило основой для создания равнопрочной конструкции роторного диска в новых моделях ТМН.

4. На основе предложенной модели откачки газа ступенями ТМН впервые обоснована, рассчитана и подтверждена экспериментами необходимость удаления первой статарной ступени с целью увеличения быстроты действия насоса.

5. В соответствии с полученными в работе рекомендациями выполнена модернизация насоса ТМН-200 (модель ТМН 200А).

в. Получены аналитические зависимости для расчета основных вакуумных характеристик ТМН.

7. Предложен алгоритм расчета оптимальной проточной части ТМН с учетом комплекса ограничивающих факторов и оптимизаций, обусловленных требованиями к конструкционным и эксплуатационным параметрам.

На защиту выносится

1. Научно-технические требования к созданию современных и перспективных высоковакуумных и сверхвысоковакуумных систем технологического и физико-аналитического оборудования электронной техники на основе ТМН.

2. Классификация ТМН, выполненная на основе определяющих физических принципов их действия, методов структурного синтеза и перспектив дальнейшего развития.

3. Графоаналитическая модель переноса молекул газа через каналы роторных ступеней ТМН.

4. Метод расчета быстроты действия ТМН по суммарному потоку газа в молекулярном режиме течения с использованием одновременной откачки потоков различных газов.

5. Алгоритм расчета проточной части ТМН с учетом комплекса ограничивающих факторов, обусловленных требованиями к конструктивным и эксплуатационным параметрам для заранее заданных технологических процессов и условий эксплуатации.

6. Физико-технические принципы моделирования проточной части ТМН в широком диапазоне давлений от сверхвысокого до низкого вакуума.

7. Результаты комплекса теоретических и экспериментальных исследований характеристик ТМН и рекомендации по оптимальным методам

проектирования и эксплуатации насосов рассматриваемого типа в составе технологического оборудования.

8. Метод получения безмасляного вакуума при использовании ТМН с масляным форвакуумным насосом и масляными опорами вращения

9. Комплекс новых научно-обоснованных технических решений и теоретических положений, направленных на дальнейшее развитие теории ТМН и создание новых поколений насосов с улучшенными характеристиками.

Структура и объем работы

Диссертация изложена на 172 стр и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 129 наименований, содержит 84 иллюстрации и 7 таблиц.

Апробация работы

В период 1967-2005 гг работа регулярно докладывалась и обсуждалась на научно-технических конференциях МГТУ им Н.Э Баумана, на научно-технических конференциях по вакуумной науке и технике в Казани, Гурзуфе, Судаке, а также на научно-технических семинарах в НИИВТ им. С.А. Векшинского и в объединении МЭЛЗ.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 23 работы, в том числе получено 6 авторских свидетельств на изобретение.

Реализация результатов работы

1 На основе результатов работы проведена модернизация серийных турбомолекулярных насосов ТМН 200 и ТМН 100.

2. В соответствии с результатами работы изменены инструкции по эксплуатации ТМН.

3. По рекомендации автора на объединении МЭЛЗ выполнены работы по созданию оптимальных вакуумных систем на базе ТМН.

4. Действующие образцы модернизированных насосов ТМН-200А переданы в ряд научных и промышленных предприятий (ОАО «Вакууммаш», НИИВТ им С.А. Векшинского и др.)

Содержание работы

Во введении изложено состояние вопроса, обоснование постановки работы и ее актуальность.

Первая глава посвящена анализу современного технологического и физико-аналитического оборудования электронной техники, в вакуумных системах которых для получения высокого и сверхвысокого вакуума используются турбомолекулярные насосы.

Отмечено, что сочетание уникальных физических и эксплуатационных характеристик ТМН, в том числе:

- безмасляный спектр остаточной газовой среды;

- постоянство быстроты действия в широком диапазоне давлений от 1,0 до 10'9 Па;

- отсутствие селективности откачки различных газов, выгодно отличает ТМН от других средств объемной и сорбционной откачки, определяет высокую эффективность их использования в научных и технических приложениях технологии высокого вакуума.

Указанные характеристики ТМН явились определяющими при создании высоковакуумного и сверхвысоковакуумного физико-аналитического и технологического оборудования для выполнения и анализа наиболее сложных и ответственных процессов производства изделий электронной техники таких, например, как финишная операция формирования остаточной газовой среды в приборах вакуумной электроники, процессы электронно и ионно-лучевой литографии, ионного легирования, плазменной очистки и травления материалов, осаждение сверхчистых пленок из сепарированных ионных потоков, выращивание сверхтонких слоев толщиной от единиц до десятков нанометров, так называемых сверхструктур методом молекулярно-лучевой эпитаксии и др.

Показано, что использование аналитических методов в производстве изделий электронной техники привело к тому, что физико-аналитическое оборудование все чаще становится по существу частью технологического, поскольку при выполнении сложных технологических процессов необходима достоверная «следящая» информация о состоянии поверхности, химическом составе вещества, распределении легирующих и фоновых примесей и т. д.

Такая информация может быть получена при использовании методов и оборудования вторичной ионной масс-спектрометрии, растровой оже-спектрометрии, рентгеноспектрального анализа и другого высоковакуумного аналитического оборудования, которое в большинстве случаев использует в вакуумных системах турбомолекулярные насосы, позволяющие получить «чистый» вакуум не искаженный влиянием остаточных газов

Наряду с этим рассмотрен магистрально-модульный комплекс сверхвысоковакуумной лучевой технологии, который состоит из ряда технологических модулей, откачиваемых турбомолекулярными и магниторазрядными насосами. Перегрузка изделий из модуля в модуль осуществляется через вакуумный транспортер, а обслуживание комплекса -необходимым для выполняемого процесса физико-аналитическим оборудованием.

В качестве аналитико-измерительной аппаратуры приводится новая модель гелиевого масс-спектрометрического высокочувствительного течеискателя, вакуумная система которого выполнена на основе турбомолекулярного насоса.

Приведенный анализ вакуумных систем современного технологического и физико-аналитического оборудования позволяет сделать вывод о том, что для получения высокого и сверхвысокого безмасляного вакуума в диапазоне давлений остаточной газовой среды 10"3-10"9 Па предпочтительным средством откачки являются турбомолекулярные насосы.

Во второй главе приводится анализ работ по исследованиям и разработке турбомолекулярных насосов.

Приводятся результаты первых исследований ТМН, выполненных В.Беккером и анализ конструкций насосов в однопоточном и двухпоточном исполнении.

Развитие идей В Беккера принадлежит Ч. Крюгеру и А Шапиро, которые не только ввели в теорию ТМН понятие прямой и обратной проводимости для движущихся наклонных каналов рабочих элементов насоса, работающих в условиях молекулярного режима течения газа, но и применили метод Монте-Карло для расчёта их откачных характеристик.

Одна из первых попыток анализа работы проточной части ТМН выполнена в работе Г. Гарнье, в которой предложен графический метод определения быстроты действия и сжатия газа пакетом однотипных ступеней при условии известной быстроты действия первой ступени.

Следует заметить, что поскольку этот метод не учитывает в ступенях потоков газовыделения и натекания, точность расчета быстроты действия невысока.

Из отечественных работ по ТМН отмечена ценность работ Л. Беляева по комплексу выполненных им экспериментальных исследований, способствовавших более точному пониманию физики процесса откачки и дальнейшему развитию метода расчета, первоначально предложенного Г. Гарнье, а также работ В. Кондрашева в области теории и практики создания молекулярных насосов.

Научную и практическую ценность представляют работы И. Анохина, впервые предложившего в 1966 г. оригинальную конструкцию ТМН с радиальным течением откачиваемого газа (РТМН) и со встречным движением ступеней Отмечено, что одновременно с этими работами дальнейшее совершенствование ТМН шло в двух направлениях, связанных с расширением диапазона рабочих давлений в сторону получения сверхвысокого вакуума, повышения быстроты действия и улучшения ряда технических решений по совершенствованию отдельных элементов конструкций, опорных узлов вращения ротора, массы, габаритов, систем управления и др. Например, среди новых технических решений этого периода одним из важнейших достижений явилась замена шарикоподшипниковых опор ротора на магнитные и газовые опоры.

Почти все последующие теоретические работы по ТМН в основном сводились к различным способам определения вероятности прохождения молекул газа через каналы ступеней в прямом и обратном направлении.

Японские исследователи Т. Савада, М. Сузуки и О. Танигучи предложили интегральный метод вычисления этих вероятностей в применении к каналам ступеней с параллельными стенками.

Определение вероятностей в отличие от расчетов Ч. Крюгера и А. Шапиро проводились ими аналитическим методом итерации для нескольких значений параметров лопаток рабочих дисков ТМН.

В связи с тем, что вакуумные характеристики ТМН существенно зависят от геометрии наклонных каналов ступеней, назначение которых состоит в изменении концентрации откачиваемого газа, обращено внимание на необходимость выбора оптимальных геометрических форм и размеров каналов ступеней из числа рекомендуемых в представленной работе.

Предложена классификация ТМН с учётом принципа их действия и перспектив дальнейшего развития.

Рассмотрены теоретические аспекты возникновения откачивающего действия движущихся и неподвижных наклонных каналов ступеней ТМН. Под ступенью ТМН следует понимать один элемент проточной части насоса -роторный или статорный, изменяющий концентрацию откачиваемого газа.

Обоснована необходимость и выполнены исследования по оценке возникающего в процессе работы напряженно-деформированного состояния роторных дисков ТМН, результаты которых, определившие возникновение наибольших напряжений в месте посадки роторного диска на вал, явились основой для создания равнопрочной конструкции.

В третьей главе рассмотрена и исследована предложенная в работе теоретическая модель процесса вакуумной откачки в результате переноса молекул газа через каналы роторных ступеней с учетом следующих допущений:

- тепловая скорость всех молекул падающих на каналы роторных ступеней одинакова и равна средней арифметической скорости;

- хаотическое движение молекул газа на входе и выходе канала рассматривается совокупностью различных потоков молекул газа;

- через движущиеся наклонные каналы ступеней потоки газа проходят параллельно стенкам каналов.

В связи с тем, что в моделях современных ТМН наклонный радиальный канал роторной ступени имеет изменяющуюся вдоль радиуса окружную скорость U, максимальное значение которой соответствует величине конечного значения радиуса, а скорость Va молекул газа неизменна, показана целесообразность

закручивания стенок каналов на угол

у

а = arctg-^- (1) (рис. 1, для случая а = 90°).

Принцип независимости потоков газа в молекулярном режиме течения позволяет принять, что потоки газа, откачиваемые каждой ступенью проточной части ТМН (Qp) равны разности прямого (Qnpi) и обратного (Qoep) потока, т.е.

Qr =Qnp,-Q*e< =SiPx = S2P2 = ..S,P, = const (2)

Прямые и обратные потоки откачиваемого газа можно представить в виде потоков молекул газа, проходящих через наклонные каналы радиальные зазоры (рис. 2), т.е.

где: Р„РМ - давление газа перед и за i-й ступенью; обратная проводимость каналов ступени и радиального зазора.

ступеней и их

(3)

- прямая и

Е

IE

Е

3

а:

1

EL

7L

Рис. 2

В соответствии с этим быстрота действия ¡-й ступени 5, насоса определится:

-Uoepi

Pz/Pi

Рис.3

5,=(í/Ví+C/)/-^-([/^+í/>. (4).

Где: Unp=F.26,4r/Mfcn-, U^ = F-36а{т/мУ С» (5);

U = F.36A{T/J'K„ (6).

Откачная характеристика ступени (рис. 3) показывает, что быстрота действия ступени, определяемая разностью прямого и обратного потока может изменяться от нуля до S^, а сжатие газа ступенью - от единицы до т^.

На основе уравнений баланса потоков, быстрота действия S¡ любой ступени проточной части насоса зависит:

- от её геометрии, частоты вращения ротора, определяющих Unp¡, U^, U,;

- от значения быстроты действия последующей ступени в направлении откачки.

Быстрота действия насоса, определяется его первой ступенью, количеством ступеней их геометрией, условиями работы. Для проточной части насоса, содержащей например 3 ступени она выразится'

„ (Unn+U)i(Un,+U); /_(Unp+U>3 / S^ (7)

Sl (Unp+U)2+(U„ep+U),/(U„p+U)3+(Uo6p+U)/ S^+UJoop+Ub

Из выражения (6) можно определить сжатие газа любой ступенью Xi=SyS,n, насосом г = J~f г , насосом ттю = гт, , предельное остаточное

i-i I-I

давление Р„„ при 0 - РПо=Рфпо/гт„. =(JJ„p¡ +U)il{uMpi + и). (6)

Следует отметить, что величина гт„ является постоянной для конкретного насоса.

Зависимость (7) является одной из основных для расчета, и моделирования проточной части ТМН на заранее заданные условия, поскольку в ней взаимосвязаны все ступени проточной части насоса с различной геометрией, проводимостью каналов, родом откачиваемого газа, его температурой и ДР-

В связи с этим представляют интерес результаты исследований оптимальной проточной части насоса ТМН-200 для различных условий работы.

На рис. 4 показаны рассчитанные изменения быстроты действия двухпоточного насоса ТМН-200 и его ступеней по воздуху для одного потока в зависимости от изменения эффективной быстроты действия форвакуумного насоса при постоянном форвакуумном давлении

Откачиваемый газ, проходя через всасывающий фланец насоса разделяется на два потока, которые, проходя каждый через свою проточную часть с чередующимися роторными и статарными ступенями, сжимаются и подаются к форвакуумному насосу. Поскольку быстрота действия насоса

Рис. 5

пакета состоит в создании максимально возможной быстроты действия первой ступени.

Из рис. 4 видно, что первая статорная ступень уменьшает быстроту действия насоса Остальные ступени, начиная с 20-й в высоковакуумном пакете,

асимптотически приближаются к максимальному значению с

минимально возможным приростом быстроты действия, что

подсказывает необходимость

ограничения их количества с целью соблюдения условия 5, = 0,955^,. Тогда задача форвакуумного пакета - обеспечить необходимое сжатие газа при минимальном количестве ступеней.

На рис. 5 показаны расчётные значения быстроты действия насоса ТМН-200 по водороду при изменении эффективной быстроты действия форвакуумного насоса. Графики показывают, что быстрота действия ТМН-200 по водороду в большей степени, чем по воздуху зависит от быстроты действия форвакуумного насоса.

На рис. 6 показано расчетное значение изменения быстроты действия насоса ТМН-200 и его ступеней по воздуху в зависимости от изменения частоты вращения ротора насоса. Из приведенных графиков следует, что первые

статорные ступени являются сопротивлением уже при частоте вращения ротора насоса, равной 10000 об/мин.

Наряду с этим рассмотрены особенности расчета быстроты действия турбомолекулярных насосов при откачке смеси газов, что имеет место при создании и поддержании вакуума требуемого уровня и состава в рабочих объемах технологического

оборудования. Показано, что в этом случае удобно

воспользоваться принципом независимости откачиваемых потоков смеси газа в молекулярном режиме течения и расчет параметров процесса откачки проводить по каздому газу отдельно. Согласно этому принципу давление газа на входе в насос определяется как сумма парциальных давлений Р,

1-Я

компонентов газовой смеси п, т.е. Р = ^Р,, а суммарный поток газа,

Рис. 6

откачиваемый насосом равен сумме потоков содержащихся в смеси О, = ,

где: QfP.Sh, Бн - быстрота действия насоса по компоненту смеси.

Быстроту действия ТМН по смеси газов следует определять через суммарный расход потока газа , т.е.

Рассматривая пути и принципы оптимизации проточной части ТМН отмечается, что вопросы оптимизации имеют многоплановый характер, требующий ранжирования параметров оптимизации, подтверждающих ее целесообразность по совокупности показателей.

В качестве примера приведены графики изменения быстроты действия по воздуху вдоль ступеней, расположенных в оптимизированной проточной части насоса ТМН-200А при ступенчатом изменении скорости вращения ротора насоса в пределах от 10000 до 26000 об/мин.

В четвертой главе рассматриваются вопросы оптимизации, методики и алгоритма расчета проточной части турбомолекулярных насосов для заранее заданных технологических высоковакуумных процессов и условий эксплуатации.

Оптимальной геометрией проточной части ТМН необходимо считать ту, которая при одинаковой скорости вращения роторных дисков и одинаковых откачных характеристиках имеет наименьшее число ступеней и наименьшие размеры.

Рассматриваемая в работе методика расчета проточной части ТМН характеризуется удобством заданного направления поиска оптимальных ступеней и проточной части ТМН, что обеспечивается табличным построением различных вариантов геометрии ступеней насоса.

По ожидаемым газовым нагрузкам технологического процесса и рабочему давлению определяется быстрота действия насоса, а исходя из характеристик конструкционных материалов ротора и ступеней проточной части, частота вращения и мощность электродвигателя, рассчитываются прочностные, геометрические, конструктивные и технологические параметры насоса

Удобство поиска оптимальной проточной части ТМН обеспечивается предварительным построением библиотеки таблиц различных геометрий наклонных каналов ступеней, которые в заданном порядке просматриваются в процессе поиска и позволяют выбрать необходимые параметры ступеней для основной таблицы, предназначенной непосредственно для расчета оптимальной проточной части ТМН.

Задание ряда ограничивающих факторов конструктивного, кинематического и эксплуатационного характера, с учетом основных вакуумных параметров технологического процесса и дополнительных требований к расчету параметров насоса и др. позволяет конкретизировать и сузить поиск.

Обращено внимание на то, что одним из условий расчета ТМН должно быть задание закона последовательности построения проточной части насоса, например при выборе ступеней, обладающих наибольшим значением быстроты действия или создающих наименьшее давление.

При этом рекомендуется приблизить критерии выбора промежуточных ступеней к условиям работы экстремальной ступени.

О)

Подбор промежуточных ступеней из библиотеки таблиц для занесения в основную таблицу для расчета оптимальной проточной части удобно проводить

в соответствии с рис. 7, т. е. предпочтительными будут те ступени, рабочие участки которых образуют самую короткую линию, соединяющую экстремальные точки и .

Исследование турбомолекулярных насосов по предложенным в работе теоретическим зависимостям показали возможность выбора параметров рабочей части ТМН для различных условий работы.

В качестве примера на рис 8 показано изменение быстроты действия насоса ТМН-200 по воздуху в зависимости от частоты вращения ротора. Расчет

Рис. 7

быстроты действия проводился с учетом размещения статорных ступеней первыми (2й и 4й график) и размещения роторных ступеней первыми (1й и 3й график).

Расчет быстроты действия производился также по наиболее вероятной скорости движения молекул газа (1й и 2й график) и по средней арифметической скорости (3й и 4й график). Результаты расчёта по наиболее вероятной скорости оказался в 1,1 раза больше чем по средней арифметической скорости. Аналогичный результат был получен и для насоса ТМН-200А

На рис. 9 показана расчетная зависимость наибольшего сжатия насоса ТМН-200 по воздуху от изменения частоты вращения ротора насоса График 1 отражает результаты расчёта по наиболее вероятной скорости, а график 2 - по средней арифметической скорости движения молекул газа

А п «т

И ? г1

к г

у

и г,

4

I 1

Рис. 8

« I* « И л яг а и л !7 4

1 в

ЯогррициагсЛы Хжауу ища. ЛАмшкк^ 1«мм

Рис. ¡0

Влияние радиальных зазоров на быстроту действия насоса ТМН-200А показано на рис. 10.

Из приведенного графика следует, что изменение радиального зазора в пределах 1,0-2,0 мм практически не влияет на изменение быстроты действия насоса по воздуху, а при увеличении радиального зазора до 6 мм быстрота действия первых ступеней практически выходит за линию насыщения и имеет достаточный запас по величине сжатия газа.

Зависимость быстроты действия насоса ТМН-200 по воздуху при неизменном радиальном зазоре 1 мм от изменения коэффициента Клаузинга иллюстрируется рис 11, который показывает, что ошибка в определении этого коэффициента мало влияет на изменение быстроты насоса.

На рис. 12 показана зависимость максимального сжатия насоса ТМН-200 при откачке воздуха от изменения коэффициента Клаузинга при неизменном радиальном зазоре 1 мм.

ьз «л >м ».М «Л 0,4 М» 0,44

Рис. //

и щ 04 Ы 1И # III 0» Ктр

Рис. 12

Из приведенного графика следует, что ошибка в определении этого коэффициента также мало влияет на максимальное сжатие насоса.

120

"I

Теширлур! *С

Рис. 13

Тмяирлур! "С

Рис.14

Существенное влияние на быстроту действия ТМН по водороду оказывает температура прогрева корпуса насоса, что наглядно показано на рис. 13 для первой и второй ступени одного потока насоса ТМН-200. Соответственно для первой ступени - график 1, для второй ступени - график 2.

Аналогичная зависимость насоса ТМН-200 по воздуху в тех же пределах температур показана на рис. 14.

Пятая глава посвящена экспериментальным исследованиям турбомолекулярных насосов, целью которых явилось определение главных параметров: быстроты действия, состава остаточной газовой среды и предельного остаточного давления.

Исследования проводились на специально созданной экспериментальной установке, укомплектованной форвакуумным насосом типа ВН-2МГ.

Для расширения диапазона форвакуумных давлений применялся диффузионный насос Н-1С.

Для измерения частоты вращения роторов ТМН использовался стробоскопический тахометр типа СТ-5.

Рис. 75

Номинальный режим работы ТМН определялся по напряжению, силе и частоте тока, питающего электродвигатель насоса.

Спектры остаточных газов записывались измерителем парциальных давлений ИПДО-1 с датчиком РМО-4С, установленном на измерительной камере Манометрические преобразователи ЛМ-3-2, применяемые в измерительной камере калибровались по азоту совместно с вакуумметром ВИТ-2 на образцовой установке 1-го разряда РГУ-3 Впускной фланец ТМН присоединялся непосредственно к фланцу измерительной камеры.

Принципиальная схема установки для проведения экспериментальных исследований приведена на рис. 15.

К измерительной камере 2 герметично присоединен турбомолекулярный насос 1 и напускная камера 6 с напускной трубкой 5, манометрическим преобразователем 3. Между напускной и измерительной камерой установлена диафрагма 7. Отношение давление в измерительной и напускной камерах поддерживается на уровне 0,1. Откачка ТМН осуществляется масляным форвакуумным насосом 13.

В результате проведенных исследований насоса ТМН-100 и ТМН-200 для увеличения быстроты действия насосов в 1,3 раза была установлена целесообразность удаления первых статорных ступеней. Полученные рекомендации были приняты промышленностью и себя оправдали Измерение давления

проводилось согласно 240

инструкции по эксплуатации вакуумметрами ВИТ-2, ВИ-12.

На рис. 16 приведены результаты теоретических и экспериментальных зависимостей быстроты

действия по воздуху от изменения частоты вращения ротора насоса ТМН-200.

График 1 получен в результате расчета по наиболее вероятной скорости движения молекул газа. График 2 соответствует расчету по средней арифметической

скорости движения молекул газа, график 3 иллюстрирует экспериментально измеренную

быстроту действия насоса на заводском измерительном устройстве, а график 4 экспериментально определён по стандартной методике.

14

Птыс обЛшн. Рис. 16

Как следует из приведенных'графиков, измеренная быстрота действия насоса ТМН-200 в диапазоне изменения частоты вращения ротора от 10 до 18 тыс. мин"1 оказалась меньше быстроты действия, полученной расчетом по средней арифметической скорости движения молекул газа примерно в 1,25 раза

На рис. 17 приведены аналогичные расчетные и экспериментальные зависимости быстроты действия насоса ТМН-200А по воздуху от изменения частоты вращения ротора насоса.

В результате

экспериментальных исследований определено, что быстрота действия насоса ТМН-200А в диапазоне изменения частот вращения от 10 до 18 тысмин"1 меньше быстроты действия, полученной в

результате расчета примерно в rue.*/

1,32 раза.

Следующей экспериментальной задачей являлась оценка распределения мощности получаемой отдельными функциональными системами насоса от электродвигателя при вакуумной откачке рабочих объемов, которая весьма необходима при создании новых моделей ТМН на заранее заданные рабочие диапазоны.

При работе вакуумных турбомолекулярных насосов мощность электродвигателя затрачивается на разгон ротора до рабочей частоты вращения, на преодоление сил трения контактных поверхностей (в случае подшипниковых опор), на преодоление сил трения газа о подвижные поверхности ротора и его ступеней, на торможение газа неподвижными поверхностями.

В выбранных для экспериментальных исследований насосах ТМН-100, ТМН-200 и ТМН-200А использованы однотипные электродвигатели, одинаковая частота вращения роторов, одинаковые опорные узлы вращения и равное число ступеней в каждом потоке проточной части насосов.

Если принять откачиваемый поток газа насосом ТМН-100 за единицу, то при одинаковых давлениях на входе в насосы поток газа, откачиваемый насосом ТМН-200 будет равен примерно двум, а для ТМН-200А - четырем.

На рис 18 представлены экспериментальные зависимости потребляемой мощности насосами ТМН-100 (•), ТМН-200 (А) и ТМН-200А (о) при различных впускных давлениях.

П тыс об./мин

&пуся мал Вабжвпиж

Рис.18

Как следует из графиков при впускном давлении меньше 10~2 Па уменьшение потребляемой мощности незначительно и её можно считать неизменной. Небольшое различие в мощности, потребляемой этими насосами, определяется только качеством сборки их узлов вращения. С увеличением впускного давления более 10"1 Па затрачиваемая мощность значимо возрастает, что легко объясняется увеличением трения газа в ступенях насоса.

На рис 19 приведены экспериментальные графики, показывающие зависимость частоты вращения ротора насоса ТМН-200 от давления в его входном сечении и от мощности привода, где х - совместная работа двух двигателей; • работа на одном двигателе с различным напряжением питания; о - работа от блока питания СПЧ-10. Наибольшее давление на входе в насос при работе на одном двигателе составляло 5 10'1 Па.

Зарубежные исследования показали возможность получения "безмасляного" вакуума при помощи ТМН, имеющего масляные опоры вращения ротора насоса и откачиваемого "масляным" форвакуумным насосом. ("Безмасляность" вакуума оценивалась по отсутствию в спектре остаточных газов следов молекулярных масс больше 44 массы после обезгаживающего прогрева технологической камеры и насоса).

Однако, в конце шестидесятых годов прошлого века стали поступать сведения, что вакуум, получаемый при помощи ТМН-200, содержит пары масла Автором была поставлена задача - выявить причину появления паров масла в технологических камерах, откачиваемых турбомолекулярными насосами Для её решения были проанализированы и найдены пути проникновения паров жидкой смазки из ТМН и форвакуумного насоса в технологическую камеру:

1. Инструкцией по эксплуатации ТМН предусматривалась откачка ТМН и технологической камеры форвакуумным насосом до давления меньше 1,0 Па,

-Т; г —■■

V--1 4-"

01 02 04 Ой 0.8 1 2 4 6 8 ¡0

Рис. 19

.1 л

б 10 Па

что приводило к диффузному распространению в камеру паров масла из ТМН и форвакуумного насоса;

2. Основной поток паров масла проходил в вакуумный объём через проточную часть ТМН при его остановке во время заполнения полостей ТМН и откачиваемого объёма до атмосферного давления газами с форвакуумной стороны ТМН. Такая остановка ТМН предусматривалась его инструкцией по эксплуатации.

Несмотря на "замасливание"

технологической камеры её последующая откачка при помощи ТМН уменьшает "замасливание" (рис. 20), а прогрев проточной части ТМН и камеры обеспечивает получение "безмасляного" вакуума, что часто бывает неприемлемо из-за длительности процесса получения "безмасляного" вакуума.

Спектры газов, снятые на высоковакуумной стороне ТМН-200 при помощи

__ прибора ИПДО-1, показали возможность

г " Л 28 44 получения "безмаспяного вакуума" при его

рис. 20 запусках и остановках с поддувом балластного

газа со стороны высокого вакуума (рис.21). И это несмотря на то, что вся форвакуумная часть ТМН и несколько последних ступеней проточной части покрыты слоем смазки от подшипниковых узлов ТМН и форвакуумного насоса.

В результате проведённой работы было найдено, что для насоса ТМН-200 достаточно

создать давление на его входе больше (4 - 7)-10'1 Па от напускаемого потока осушенного газа, чтобы получать безмасляный вакуум с обязательным проведением определённой последовательности операций при последующих остановках и запусках насоса.

Спектры остаточных газов на высоковакуумной стороне насоса ТМН-200 показывают, что основными составляющими "безмасляного" вакуума являются водород, пары воды, окись и двуокись углерода. 1/д Показано (рис. 22), что при прогреве

п 1 корпуса насоса до 100° происходит

I \ ^ дополнительное выделение , водорода из

у.** • « внутренних слоев металла корпуса насоса.

Большой интерес представляют спектры остаточных газов при получении низкого "безмасляного" вакуума при помощи ТМН. Эти спектры помогут правильно рассчитать проточную часть необходимых конструкций ТМН, работающих в различных диапазонах низкого вакуума, как по основным откачиваемым газам, так и по необходимому числу ступеней, быстроте действия форвакуумного насоса.

18

28 44

Рис.21

_гп

18 28 Рис. 22

44

л л *

Л/зтм * оттячии, ияаш.

Рис. 23

Приведенные на рис. 23 экспериментально полученные графики свидетельствуют о том, что основным компонентом остаточной газовой среды во время длительной откачки технологической камеры с помощью ТМН являются пары воды (о - шкала 30 в), окись углерода (х -шкала 30 в), водород (• - шкала 3 в). Причём, время достижения заданного давления, в основном, определяется только

откачкой паров воды.

Общие выводы

На основе анализа требований, предъявляемых к современному оборудованию высоких вакуумных технологий электронной техники, в составе представленной работы выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований и предложен ряд новых технических решений, направленных на дальнейшее улучшение параметров и совершенствование конструкций турбомолекулярных насосов, которые являются предпочтительным средством формирования высокого и сверхвысокого безмасляного вакуума в электронных приборах и рабочих камерах современного промышленного оборудования, предназначенного для выполнения сложных физико-технологических процессов электронной техники В соответствии с этим результаты работы состоят в следующем:

1. Сформулированы научно-технические требования к вакуумным системам оборудования электронной техники на основе ТМН, одним из главных критериев выбора которых является возможность получения безмасляного спектра остаточной газовой среды в широком диапазоне давлений 10"3 - 10"® Па.

2. Теоретически интерпретирован эффект повышения быстроты действия ТМН в результате применения оптимальных геометрических параметров ступеней роторных дисков

3. Введено определение ступени ТМН, под которым следует понимать любой элемент проточной части ТМН, изменяющий концентрацию откачиваемого газа.

4. В применении к турбомолекулярным насосам предложены теоретические зависимости для расчета, анализа основных параметров и эксплуатационных характеристик ТМН.

5. Выполнены исследования по оценке напряженно-деформированного состояния роторных дисков ТМН, позволившие определить картину распределения напряжений и сформулировать требования к созданию равнопрочной конструкции роторных дисков с учетом того, что максимальные напряжения обнаружены в месте их посадки на вал.

6. Предложен алгоритм расчета проточной части ТМН с учетом ограничивающих факторов, связанных с процессом формирования остаточной

газовой среды, соблюдением закона определённой последовательности построения проточной части насоса и использованием комплекса теоретических исследований.

7. Впервые предложен метод расчета быстроты действия турбомолекулярных насосов по суммарному потоку газа в молекулярном режиме течения с использованием принципа независимости потоков различных газов.

8. Предложена классификация турбомолекулярных насосов на основе физических принципов их действия и методов структурного синтеза, предусматривающая дальнейшую перспективу развития этого направления и создания новых поколений ТМН с улучшенными характеристиками

9 В результате выполненного комплекса экспериментальных исследований на специально созданном оборудовании по предложенной методике установлена зависимость эксплуатационных характеристик ТМН от конструктивных, кинематических и физических параметров

10 Впервые предложен и экспериментально подтверждён в результате спектрального анализа остаточной газовой среды метод получения "безмасляного" вакуума при использовании ТМН с "масляными" опорами вращения и "масляным" форвакуумным насосом.

По теме диссертации опубликовано 17 статей и 6 изобретений

1) Е Фролов, Л Леонов "Скорость откачки и степень повышения давления рабочего колеса турбомолекулярного вакуумнасоса" Известия Вузов СССР "Машиностроение" N6.1968

2) В. Кузнецов, Л. Леонов. "Оптимизация параметров турбомолекулярных вакуумных насосов". Тезисы докладов 5 Всесоюзной научно-технической конференции. Казань. 1972.

3) Л.А. Беляев, Р.Т. Надыршин, Л.Б. Леонов. К определению оптимального профиля венца роторного диска Т В Н. Тезисы докладов 5 Всесоюзной научно-технической конференции. Казань. 1972.

4) Леонов Л Б. К вопросу теоретического определения оптимальных геометрических параметров первого роторного диска ТВН - Физика и техника вакуума. Изд-во Казанского университета, 1974, с 206-209

5) Леонов Л. Б "Расчет проточной части турбомолекулярною вакуумного насоса". Деп - ЦНИИ "Электроника", № ДЭ-2197,1976.

6) Леонов Л.Б "Методика расчёта турбомолекулярных вакуумных насосов на ЭВМ",- Электронная техника Сер. 4 Электровакуумные и газоразрядные приборы. Вып. 3 (72).1980.

7) Леонов Л.Б. "О быстроте действия турбомолекулярного вакуумного насоса". - Электронная техника. Сер. 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1980, вып.4(81).

8) Леонов Л Б. "Характеристика ступени турбомолекулярного насоса" -Электронная техника. Сер 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы 1981, вып.3(86).

9) В. Жилнин, Л, Леонов, Е. Мартинсон. "Конструирование турбомолекулярных насосов для различных вакуумных систем" - Электронная техника, сер. 4, Электровакуумные и газоразрядные приборы. Вып. 4 (87), 1981г.

10) Л. Леонов. "Пути развития турбомолекулярных насосов" -Электронная техника, сер. 7, ТОПО -1982 - вып.З (112).

11) Л. Леонов. "Зависимость вакуумных характеристик турбомолекулярных насосов от условий работы" - Электронная техника, сер. 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы Вып. 3 (114), 1986 г

12) Л. Леонов. "Вакуумные установки на базе ТМН" - Электронная техника, сер 7, ТОПО - 1989 - вып 4 (155).

13) Л. Леонов." К расчёту роторных дисков турбомолекулярного насоса". Электронная промышленность. № 1,2005

14) Л. Леонов. "Простейшая модель перехода потоков газа через движущиеся наклонные каналы". Электронная промышленность. № 1, 2005.

15) Л Леонов." О стандартах испытаний средств вакуумирования" Электронная промышленность. № 1, 2005

16) Л. Леонов " Методика испытаний быстроты действия турбомолекулярных насосов" Электронная промышленность № 3, 2005

17) Л. Леонов "Расчёт вакуумных характеристик турбомолекулярных насосов без учёта потоков газовыделений" Электронная промышленность № 3, 2005.

18) Авт свид. 335443 (СССР) Многоступенчатый турбомолекулярный вакуумный насос / Л. Б. Леонов и др. — Опубл в Б. И., 1972 № 13.

19) Авт. свид. 453492 (СССР). Роторный диск турбомолекулярного вакуумного насоса/ Л.Б Леонов и И Д Анохин — Опубл. в Б. И , 1974. № 46

20) Авт. свид. 531928 (СССР). Способ эксплуатации турбомолекулярного вакуумного насоса/В. Й Кузнецов, Л Б. Леонов — Опубл. в Б. И., 1976 № 38.

21) Авт. свид. 567848 (СССР). Двухпоточный вакуумный турбомолекулярный насос./Л. Б. Леонов и др — Опубл в Б И , 1977 №29

22) Авт. свид. 909324 (СССР) Турбомолекулярный вакуумный агрегат / В. Н. Кеменов, Л Б. Леонов. — Опубл. в Б И., 1982. № 8.

23) Авт свид 992837 (СССР). Турбомолекулярный вакуумный насос / В. Н. Кеменов, Л. Б. Леонов. — Опубл в Б И., 30 01. 83. № 4.

Подписано к печати " _27_" 02 2006 г. Отпечатано в типографии МИЭМ. Москва, ул. М. Пионерская, 12 Заказ № 52 Объем 1.0 п.л. Тираж 100 экз.

SS9&

к

Введение.

Глава 1. Вакуумные системы современного технологического и физико-аналитического оборудования электронной техники на основе турбомолекулярных насосов.

1.1 Общая характеристика.

1.2 Вакуумно-термическая обработка приборов вакуумной электроники с использованием высоковакуумных турбомолекулярных насосов.

1.3 Оборудование ионной имплантации.

1.4 Оборудование для осаждения плёнок из сепарированных ионных потоков.

1.5 Оборудование для осаждения плёнок методом ионного распыления.

1.6 Физико-аналитическое оборудование электронной техники.

1.7 Магистрально-модульный комплекс сверхвысоковакуумной лучевой технологии.

1.8 Масс-спектрометрический гелиевый течеискатель на основе турбомолекулярного насоса.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Анализ работ по исследованиям и разработке турбомолекулярных насосов.

2.1 Обзор теоретических и прикладных вопросов создания турбомолекулярных насосов.

2.2 Классификация турбомолекулярных насосов по конструктивному выполнению их основных узлов.

2.3 Ступени турбомолекулярных насосов.

2.4 Возникновение откачивающего действия у движущихся и неподвижных наклонных каналов ступеней турбомолекулярных насосов.

2.5 Оценка прочности роторных ступеней турбомолекулярных насосов.

2.6 Обсуждение работ по теоретическим и прикладным вопросам создания турбомолекулярных насосов.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Вопросы теории, расчёта и конструирования турбомолекулярных насосов. 3.1 Графоаналитическая модель переноса молекул газа через каналы, роторной ступени турбомолекулярного насоса.

3.2 Метод расчёта вакуумных характеристик проточной части ТМН без учёта потоков газовыделений с её рабочих поверхностей.

3.3 Анализ закономерностей процесса откачки газа турбомолекулярным насосом.

3.4 Быстрота действия ТМН по смеси газов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Расчёт проточной части ТМН. 4.1 Принцип оптимизации вакуумных параметров ТМН.

4.2 Методика расчёта оптимальной проточной части ТМН.

4.3 Исследование вакуумных характеристик ТМН для различных условий работы.

Выводы по главе 4.

Глава 5. Экспериментальные исследования турбомолекулярных высоковакуумных насосов 5.1. Становление и развитие методов экспериментальных исследований

5.2 Методика испытаний вакуумных характеристик ТМН.

5.3 Экспериментальное оборудование. Результаты испытаний.

5.4 Оценка точности и воспроизводимости измеренных величин.

5.5 Получение безмасляного вакуума при помощи ТМН, имеющего масляные опоры вращения роторных ступеней, и масляный форвакуумный насос.

Выводы по главе 5.

Вторая половина XX в. была ознаменована ускоренным развитием отечественной науки, техники и производства в наиболее важных для страны направлениях, среди которых особое место принадлежало электронной технике.

Трудно назвать в настоящее время какую-либо другую отрасль техники, которая по наукоёмкости, диапазону используемых физических процессов и технических принципов может сравниться с электроникой.

Особая роль в развитии электронных технологий принадлежит вакуумной технике, которая используется и как рабочая среда электровакуумных приборов различного назначения, и как средство для осуществления сложнейших физико-технологических процессов современной твердотельной электроники, протекающих в высоком и сверхвысоком вакууме на молекулярном и атомном уровне с использованием энергетических потоков электронов, ионов, плазмы, нейтральных атомов и др.

Эти процессы широко используются для осаждения покрытий из молекулярных и сепарированных ионных пучков, размерной обработки остросфокусированными потоками электронов и ионов, ионного легирования, выращивания сверхтонких структур методом молекулярно-лучевой эпитаксии и других процессов.

На этом этапе динамка уменьшения линейных размеров элементов микросхем являлась приоритетной и была реализована на высоком технологическом и аппаратном уровне [1-12].

Создание элементов интегральных схем с размерами порядка единиц и десятков нанометров потребовало качественного изменения традиционной электроники и перевода ее в область наноэлектроники. Реализация новых технологических процессов наноэлектроники, включающих совокупность методов создания функциональных элементов нанометровых размеров на поверхности подложек, в том числе элементов, состоящих из отдельных атомов и молекул, потребовала создания нового класса сверхвысоковакуумного технологического и физико-аналитического оборудования.

Нанотехнология стала одним из важных достижений последнего времени современной науки, техники и технологии, и стимулировала дальнейшее развитие высоких технологий производства различных изделий электронной техники. Нанотехнология позволяет, например, в зависимости от размера частиц, изменять электронную структуру материалов, проводимость, реакционную способность, механические свойства и др.

Определяющими высоковакуумными процессами наноэлектроники являются: нанолитография высокого разрешения на основе рентгено- ионно- и электроно-литографии и высокояркостного синхротронного излучения [13-14], ионно-лучевое перемешивание с целью изменения структуры исходного материала, который невозможно достичь с использованием обычных равновесных нанотехнологических процессов, аморфизация нанометровых пленок с использованием высокоэнергетических ионных пучков; создание тонких поверхностных пленок методом туннельной и атомно-силовой микроскопии [15-24] и др.

Важным направлением работ, обеспечивающих выполнение большинства технологических процессов современной электронной техники, является формирование требуемых вакуумных условий в рабочих камерах оборудования [25].

До сравнительно недавнего времени одним из распространенных средств получения вакуума для технологических целей в рабочих камерах технологического оборудования являлись струйные вакуумные насосы (диффузионные, бустерные, эжекторные), которые благодаря простоте их изготовления, сравнительно низкой стоимости и высокой надежности, использовались в некоторых видах оборудования.

Однако присутствие в спектре остаточной газовой среды, создаваемой насосами этого типа, тяжелых углеводородных соединений с массовым числом более 44 (паров масла) не удовлетворяли требованиям большинства электронных технологий [25].

Сорбционные насосы также имели достаточно ограниченное применение, благодаря ряду присущих им недостатков, таких как селективность откачки, наличие сорбционной памяти, малое время работы при повышенных давлениях, чувствительность к прорыву атмосферы, неприспособленность к автоматизации процесса откачки [26].

Одним из перспективных средств получения безмасляного вакуума в широком диапазоне рабочих давлений от 1 до 10"9 Па явились молекулярные и турбомолекулярные насосы, первые промышленные образцы которых были созданы в середине прошлого века и имели перспективу дальнейшего развития

27-30], которая реализуется и до настоящего времени с участием многих специалистов. Автор настоящей работы посвятил этой проблеме более 30 лет.

Следует отметить, что отечественная электронная промышленность и смежные отрасли науки и техники по мере своего развития испытывают необходимость в периодическом совершенствовании средств получения высокого вакуума с предпочтительным использованием турбомолекулярных насосов (ТМН).

Широко используемые в электронной технике процессы связанные с применением химически активных газов, например процессы реактивного ионно-плазменного, реактивного ионно-лучевого травления и др. обусловили необходимость создания ТМН в химстойком исполнении [31, 32, 33].

Стремление к увеличению выпускного давления ТМН привело к использованию в качестве последних ступеней проточной части ступени молекулярных и вихревых насосов [34, 35 ].

Для проведения уникальных физических исследований были созданы малогабаритные ТМН специального назначения [36].

Работы теоретического и прикладного характера по дальнейшему развитию и совершенствованию конструкций ТМН продолжаются. Этой проблеме посвящена представленная работа. Диссертация состоит из введения и пяти глав.

Выводы по главе 5:

1. Удаление первых статорных ступеней из насоса ТМН - 200 увеличило его быстроту действия примерно в 1,2 раза, а у ТМН - 100 быстрота действия увеличилась примерно в 1,3 раза.

2. В результате выполненного комплекса экспериментальных исследований на специально созданном оборудовании по предложенной методике установлена зависимость эксплуатационных характеристик ТМН от конструктивных, кинематических и физических параметров.

3. Впервые предложен и экспериментально подтверждён в результате спектрального анализа остаточной газовой среды метод получения "безмасляного" вакуума при использовании ТМН с "масляными" опорами вращения и "масляным" форвакуумным насосом.

Заключение

1. Установившиеся тенденции электронной промышленности непрерывного внедрения новых технологий в практику производства современных и перспективных изделий электронной техники, требуют опережающего развития вакуумной техники, высоких вакуумных технологий и технологического оборудования для реализации современных и суперсовременных технологических процессов, протекающих на молекулярном и атомном уровне с использованием энергетических потоков электронов, ионов, плазмы, нейтральных атомов и др. воздействий в условиях высокого и сверхвысокого вакуума.

2. Одним из важнейших требований, предъявляемых к остаточной газовой среде рабочих объёмов технологического вакуумного оборудования является высокий вакуум на уровне 10"6 - 10"9 Па и отсутствие в его составе тяжёлых углеводородных соединений. Для удовлетворения этого требования необходимо использовать в оборудовании высоких вакуумных технологий "безмасляные" средства откачки.

3. Для современного высоковакуумного технологического и научного оборудования электронной техники наиболее перспективными средствами откачки являются турбомолекулярные насосы, которые, имеющие резервы дальнейшего усовершенствования и развития.

4. На основе анализа требований к современному оборудованию высоких вакуумных технологий электронной техники в работе выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований и предложен ряд новых технических решений, направленных на дальнейшее улучшение параметров и совершенствование конструкций турбомолекулярных насосов в том числе: предложены теоретические зависимости для расчёта основных параметров и анализа эксплуатационных характеристик ТМН; теоретически обоснован эффект повышения быстроты действия ТМН в результате применения оптимальных геометрических параметров ступеней насоса; выведено понятие ступени, под которым следует понимать любой элемент проточной части ТМН, изменяющий концентрацию откачиваемого газа; выполнены исследования, направленные на создание равнопрочной конструкции роторного диска с учётом оптимальной частоты его вращения.

5. В результате выполненного комплекса экспериментальных исследований на специально созданном оборудовании по предложенной в работе методике установлена зависимость эксплуатационных характеристик ТМН от конструктивных, кинематических и физических параметров. Впервые предложены: алгоритм расчёта проточной части ТМН с учётом ряда ограничивающих факторов, связанных с процессом откачки; метод расчёта быстроты действия ТМН по суммарному потоку газа в молекулярном режиме течения с использованием принципа независимости потоков различных газов; классификация ТМН на основе физических принципов их действия и методов структурного синтеза, предусматривающая возможную перспективу их развития и создания новых поколений ТМН с улучшенными характеристиками. метод получения "безмасляного" вакуума при использовании турбомолекулярного насоса с масляными опорами вращения и "масляным" форвакуумным насосом, который экспериментально подтверждён результатами спектрального анализа остаточной газовой среды; инструкция по эксплуатации ТМН в рекомендованном режиме работы, гарантирующая получение "безмасляного" вакуума.

1. Данилин Б.С. Вакуумная техника в производстве интегральных схем. М. Энергия. 1972.256 с.

2. Черняев В.Н. Технология производства интегральных микросхем. М. Энергия. 1977. 375 с.

3. Блинов И. Г., Кожитов Л. В. Оборудование полупроводникового производства. М. Машиностроение. 1986. 263 с.

4. Быков Д.В. Кеменов В. Н., Арменский Е. В., Александрова А. Т., Леонов Л. Б. и др. Исследование состояния использования вакуумной техники и технологии в электронном производстве и других отраслях промышленности. Научно-технический отчёт. М. МИЭМ. 1997.

5. Е. С. Фролов, В. Е. Минаичев, А. Т. Александрова и др. Вакуумная техника. Справочник. М. Машиностроение. 1992.471 с.

6. Борисов В. П., Кеменов В. Н., Маклаклов А. А. Вакуумная техника электронной промышленности. Электронная промышленность. Вып. 7.1984. 2-6 с.

7. Данилин Б. С.,Киреев В. Ю. Применение низкотемпературной плазмы для очистки и травления материалов. М. Энергоатомиздат. 1987. 264 с.

8. Пипко А. И., Плисковский В. Я., Пенчко Е. А. Конструирование и расчёт вакуумных систем. М: Энергия. 1979. 503 с.

9. Кеменов В. Н., Нестеров С. Б. Вакуумная техника и технология. М. МЭИ.2002. 83 с.

10. Пипко А. И., Плисковский В. Я., Королёв Б. И., Кузнецов В. И. Основы вакуумной техники. М. Энергоиздат. 1981.432 с.

11. Розанов Л. Н. Вакуумные машины и установки. М. Машиностроение.1975. 336 с.

12. Зайдель А. Н. Техника и практика спектроскопии. М. Энергия. 1976. 335 с.

13. Колеров Э. П. Проблемы субмикронной литографии. М. МИЭМ. Сб. Автоматическое оборудование и технология производства изделий электронной техники. 1991. 69-72 с.

14. Колеров Э. П. Особенности проектирования вакуумных систем оборудования для высокоэнергетических технологий. М. МИЭМ. Сб. Автоматическое оборудование и технология производства изделий электронной техники. 1991. 72-76 с.

15. Головин Ю. И. Введение в нанотехнологию. М. Машиностроение. 2003.112с.

16. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Под редакцией Андриевского Р. Л. М. МИР. 2002. 292 с.

17. Марголин В. И. Основы нанотехнологии. Санкт-Петербург. АЭТИ. 2001. 55 с.

18. Владимиров Г.Г., Лускинович П.Н., Никишин В.И. Нанотехнология новое направление в создании изделий электронной техники. // Электронная промышленность. 9. с 39-35.1987.

19. Корняков Н.В., Левин В.Л., Макаров Е.Б., Мордвинов В.М. Сканирующий туннельный микроскоп в микролитографии // Электронная техника. Серия №. Микроэлектроника, 1 (140) с 3 7

20. Макаров В. Л., Варшавский А. Г. Наука и высокие технологии России на рубеже третьего тысячелетия.- ВЛ. М. Наука. 636 с.

21. Васичев Б. Н. Электронная литография. М. Знание. 1982. 32 с.

22. Васичев Б. Н. Основные явления в зоне действия электронного пучка. Энциклопедия Т. III-8. Технология, оборудование и система управления в электронном машиностроении. Стр 58-63.

23. Попов В. К. Электронно-оптические системы технологического назначения. Стр. 79-87.

24. Гревцев Н. В. Рентгенолитография. М. Машиностроение. Т111-8. 2000.137152 с.

25. Розанов Л. Н. Вакуумная техника. М. Высшая школа. 1990. 320 с.

26. Кеменов В. Н. Реализация системного подхода при проектировании вакуумных систем оборудования высоких технологий. Вакуумная техника и технология. Т9. №4 1999.

27. Кеменов В. Н., Шугаев В. Г. Безмасляные турбомолекулярные вакуумные насосы с магнитной подвеской ротора. Электронная промышленность. Вып. 7.1988. 58-59 с.

28. Becker W. Vakuumtechnik. 1968. №3,17 с.

29. Кондрашев В. С. Новый молекулярный насос с цилиндрической системой взаимодействующих рабочих органов. Труды МИЭМ "Полупроводниковое и электровакуумное машиностроение". Под редакцией Александровой А. Т. Вып. 9.1970. Стр. 131-155

30. Кондрашев В. С., Волчкевич А. И., Демешкевич Т.Б. Турбомолекулярные насосы современные сверхвысоковакуумные средства откачки. Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. №12 1969.104 -118 с.

31. Скоркин А. С., Жлукто Б. Д., Выскуб В. Т. и др. Химически стойкий турбомолекулярный насос ТМН-3500 X. Электронная промышленность. №12, 1991. 71-72 с.

32. Скоркин А. С. Ряд турбомолекулярных насосов в химстойком исполнении. Вакуумная техника и технология Т2,№3.1992 12-13 с.

33. Трифонов В. П., Толстихин А. И., Скоркин А. С., Кеменов В. Н. Турбомолекулярный насос НВТ-300Х химстойкого исполнения, работающий в любом монтажном исполнении. Сб. ВИМИ. 1992 Вып. 3. 26-27с.

34. Розанов Л. Н. Современное состояние и перспективы развития откачных устройств. Вакуумная техника и технология.Т. 14. №2. 63-70 с.

35. Герасимов В. С., Миронова Т. Н., Розанов Л. Н., Одинцов Н. А. Конструкции молекулярных насосов. Вакуумная техника и технология. Т15. №2 2005.147151 с.

36. Одинцов Н. А. Турбомолекулярные насосы для получения сверхвысокого вакуума. Вакуумная техника и технология. Т15.№2 2005 119-120 с.

37. Александрова А. Т. Оборудование электровакуумного производства. М. Энергия. 1975. 384 с.

38. Симонов В. В. Оборудование ионной имплантации. М. Радиои связь. 1988. 184 с.

39. Ревелева М. А. Ионная имплантация. Энциклопедия. Технология. Оборудование и системы управления в электронном машиностроении. TIII-8. М. Машиностроение. 2000.121-136 с.

40. Попов В. Ф., Горин Ю. Н. Процессы и установки электронно-ионной технологии.- М.: Высшая школа. 1988. 255 с.

41. Вакуумное оборудование тонкоплёночных технологий. В 2х томах под ред. Ковалёва Л. К., Василенко. Сибирская аэро-космическая акад. 1996. 416 с.

42. Маишев Ю. П. Источники ионов и ионно-лучевое оборудование. Вакуумная техника и технология. №4.1992. 53-58 с.

43. Виноградов М. И., Маишев Ю. П. Вакуумные процессы и оборудование ионной и электронно-лучевой технологии. М. Машиностроение. 1990. 360 с.

44. Шабельников Л. Г. Аналитическое приборостроение и электроника. Электронная промышленность. №10.1990. 3-6 с.

45. Закурдаев И. В., Кобец Т. Д., Махов И. Е. Применение оже-спектроскопии для исследования молекулярных источников и конструкционных материалов. Электронная промышленность. №10.1990.25-26 с.

46. Кратенко В. И., Ляпин В. М., Махов И. Е. и др. Комплекс для высоковакуумной лучевой технологии. Электронная промышленность. №10.1990. с 58-61.

47. Денисов А. Г. Создание комплексов сверхвысоковакуумного диагностического и технологического оборудования. Автореферат диссерт. ДТН. М. МИЭМ.1985.47 с.

48. Евлампиев А. И.,Литошенко А. П., Муравьёва Л. Д. Новый масс-спектрометрический течеискатель безмасляное средство контроля качества герметизации изделий. Вакуумная техника и технология. Том II, №3.1992.39-41 с.

49. Дубинский В. А., Кеменов В. Н. Форвакуумные каталитические ловушки типа Л К. Научно-технические достижения. Межотраслевой сб. Мю 1992.17с.

50. W. Becker: Molekularpumpe, DAS 1010235 (22. 4.1955).

51. M.Hablanlan. "The Axial Flow Compressor as a High Vacuum Pump". First International Congress on Vacuum Technology. Namur. Belgium. 1958.

52. W.Becker "Ober eine Neue Molekularpumpe". First International Congress on Vacuum Technology. Namur. Belgium. 1958.

53. Инструкция по эксплуатации турбомолекулярного насоса ТМН-200.

54. Инструкция по эксплуатации турбомолекулярного насоса ТМН-5000.55. Каталог фирмы Snecma.

55. W. Gaede. Die Molekularluftpupe. Annalen der Physik. 41, 337,1913.

56. W. Becker. Die Turbomolekularpume. Vakuum-Technik.lS.Jhrg., Heft 9,1966.

57. W. Becker. Die Turbomolekularpume. Vakuum-Technik.15.Jhrg., Heft 10,1966.

58. C.Kruger, A.Shapiro. "Vacuum pumping with a blated axial flow turbomashine". Seventh National Symposium on Vacuum Technology Transaction.1960. pp. 6 -12.

59. L. Maurice, S. Sagot. "Teorie des pompes turbomolecularies". Vide. 1964,19, №1.I,109-122.

60. H. Gamier. "Pompe turbomolekulaire SNECMA". Entropie, 1966, 8, p. 65 72.

61. Беляев Л. А., О зависимости параметров молекулярного турбонасоса от некоторых элементов его конструкции. «Вопросы радиоэлектроники». Серия1., «Технология производства и оборудование», 1965. № 9.

62. Л. А. Беляев. "О расчёте параметров молекулярных турбонасосов". Сб. "Вакуумная техника". Вып. 1, Таткнигоиздат, 1968.

63. Л. А. Беляев. Метод расчёта молекулярных турбонасосов". Химическое и нефтяное машиностроение, № 6,1970.

64. Т. Sawada, М. Suzuki, О. Taniguchi. 'The axial-flow Molecular pump. On a rotor with a single blade row". Scient. Paper. Inst, and Chem. Press. 1968, 62, N2, p. 49-64.

65. Леонов Л.Б. "Исследование характеристик турбомолекулярного насоса ТМН-200 с модернизированной проточной частью". Тех. Отчёт по НИР п/я А-1614 №2306,1975.

66. Фролов Е.С., Демихов К.Е. Методика определения основных размеров дискового рабочего колеса турбомолекулярного вакуум-насоса. "Известия вузов. Машиностроение", №7,1969.

67. Фролов Е.С., Демихов Е.С. Шевляков А.Н., Никулин Н.К. Определение основных размеров лопаточного колеса турбомолекулярного вакуум-насоса. "Известия вузов. Машиностроение", №11,1969.

68. Проспект фирмы Leybold-Heraeus, 75.2.1./1231.04.80 Su 2.D.

69. Проспект фирмы SHECMA. Turbomolecular pump. Type 614.

70. Проспект фирмы Edwards ETR series.

71. Проспект фирмы Balzers. Turbo molecular pumping units. PM 800 033 RE (8807)

72. Проспект фирмы Varian. Turbo-V by Varian.

73. Проспект фирмы SEIKO-SEIKI. Turbomolecular Pamps (STP-200, STP-300, STP-2000).

74. Лубенец В.Д, и др. Теоретическая эффективность рабочего колеса турбомолекулярного вакуум-насоса при зеркальном законе взаимодействия молекул газа со стенками межлопаточного канала. "Известия вузов. Машиностроение", № 5,1971.

75. Лубенец В.Д. и др. Теоретическая эффективность рабочего колеса турбомолекулярного вакуум-насоса с учетом диффузного закона взаимодействия молекул газа со стенками межлопаточного канала. "Известия вузов. Машиностроение", №6,1971.

76. Фролов Е.С., Леонов Л.Б. Скорость откачки и степень повышения давлений рабочего колеса турбомолекулярного вакуум-насоса. "Известия вузов. Машиностроение" 1968, № 6.

77. Демихов К.Е., Шевляков А.Н. К определению вероятности перехода молекул через рабочее колесо ТВН с непараллельными стенками межлопаточного канала. "Известия вузов. Машиностроение", № 5, 1972.

78. Фролов Е. С., Демихов К.Е., Шевляков А.Н. Теоретическая модель переноса молекул через колесо ТВН с непараллельными стенками межлопаточного канала. Труды МВТУ им Баумана. Компрессорные и вакуумные машины и пневмоагрегаты. Выпуск №2.1973, № 158.

79. Леонов Л.Б. "Характеристика ступени турбомолекулярного насоса". -Электронная техника. Сер. 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1981, вып.3(86).

80. А.К. Щедов. И Ю.М. Тузанкин. Молекулярный вакуумный насос. Авт. св. № 572584, СССР. Опубл. 1977, Бюл.изобр. и откр. № 34.

81. Протокол испытаний ОТ33.3231Д. Макет турбомолекулярного насоса с радиальным потоком откачиваемого газа. 1967.

82. Кондрашев В. С. "Новый молекулярный насос с цилиндрической системой взаимодействующих рабочих органов". Труды МИЭМ. "Полупроводниковое электровакуумное машиностроение". Вып. 9. М. 1970, Стр. 131-155.

83. Кондрашев В. С. и Голубев В. П. Многоступенчатый вакуумный молекулярный насос. Авт. св. № 291051, кл. F04d 19/04,. СССР

84. Seeman Н. Патент Германии № 605902, 27с,15/04,1932/1936.

85. Hix. Р. Патент Чехословакии № 104298, 27с, 5,1957/1959.

86. B.C. Кондрашев. "Новый молекулярный насос с цилиндрической системой взаимодействующих рабочих органов". Труды МИЭМ. Полупроводниковое и электровакуумное машиностроение. Вып. 9. М. 1970. Стр. 131 155.

87. Насос STRH 600С фирмы SEIKO SEIKI.

88. Фролов Е. С., Демихов К.Е., Никулин Н.К., Кузнецов В. Влияние осевых зазоров на характеристику ступени турбомолекулярного вакуум-насоса. ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. Насосостроение. Вып. 2.1971.

89. Фролов Е. С. Теория и расчёт турбомолекулярных вакуум-насосов. Учебное пособие. МВТУ им. Н.Э. Баумана. М. 1975.

90. Фролов Е. С. Турбомолекулярные вакуум-насосы.- М.: Машиностроение, 1980.-119 с.

91. Вакуумная техника: Справочник. Е.С. Фролов, В.Е. Минайчев, А.Т. Александрова и др.: Под общ. ред. Е.С. Фролова, В.Е. Минайчева. М.: Машиностроение, 1992.-480 с.:ил.

92. Леонов Л. Б. "Расчет проточной части турбомолекулярною вакуумного насоса". Деп.- ЦНИИ "Электроника", № ДЭ-2197,1976.

93. Леонов Л. Б. К вопросу теоретического определения оптимальных геометрических параметров первого роторного диска ТВН —Физика и техника вакуума Издательство Казанского университета. 1974. с 206209.

94. Л.Б. Леонов и И.Д. Анохин. "Роторный диск турбомолекулярного вакуумного насоса." Авт. свид. № 453492, кл. F 04d, 19/04,1971.

95. Л.А. Беляев, Р.Т. Надыршин, Л.Б. Леонов. К определению оптимального профиля венца роторного диска ТВН. Тезисы доклада 5-ой Всесоюзной научно-технической конференции по вакуумной технике. Казань. 26-28 IX 1972г.

96. Л. Леонов.11 К расчёту роторных дисков турбомолекулярного насоса". Электронная промышленность. № 1, 2005.

97. Г. С. Жирицкий, В. А. Стрункин "Конструкция и расчёт на прочность деталей паровых и газовых турбин". Машиностроение. М. 1968.

98. М. В. Райко. "Расчёт деталей и узлов машин". "Техника". Киев. 1966. стр. 3839.

99. Дэшман С. "Научные основы вакуумной техники". "Мир". М. 1964. Стр.23.

100. Я. Грошковский. "Техника высокого вакуума". Издательство "МИР". М.1975.

101. Л. Леонов. "Простейшая модель перехода потоков газа через движущиеся наклонные каналы ". Электронная промышленность. № 1, 2005.

102. Леонов Л.Б. Теоретическая модель переноса молекул газа через колесо турбомолекулярного вакуум-насоса. Научно-техническая конференция факультета "Энергомашиностроение", МВТУ им. Н.Э. Баумана. М. 1970.

103. В. Кузнецов, Л. Леонов. "Оптимизация параметров турбомолекулярныхвакуумных насосов". Тезисы докладов 5 Всесоюзной научно-техническойконференции. Казань.1972.

104. Л. Леонов. "Расчёт вакуумных характеристик турбомолекулярных насосов без учёта потоков газовыделений". Электронная промышленность. № 3, 2005.

105. Дэшман С. "Научные основы вакуумной техники". "Мир". М. 1964. Стр.88.

106. Вакуумная техника. Термины и определения. ГОСТ 5197 85.

107. Леонов. Л. Б. О быстроте действия турбомолекулярного вакуумного насоса. — Электронная техника. Сер. 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1980, выл. 4.

108. Леонов Л. Б. Методика расчета турбомолекулярных вакуумных насосов на ЭВМ.—Электронная техника. Сер. 4. Электровакуумные и газоразрядные приборы. 1980. вып. 3, с. 78-81.

109. Jl. Леонов." О стандартах испытаний средств вакуумирования". Электронная промышленность. № 1, 2005.

110. ОСТ 11 295.021 -74. "Насосы и агрегаты вакуумные. Методы испытаний".

111. H.G. Holler. The problem of specially large systematic errors in the measurement of pumping speeds of high vacuum pumps of large out put. "Vacuum" 1963,v.13,№12,p: 539-541.

112. Dayton B.B., Ind. and Eng. Chem., 40,795, 1948.

113. И.Ф. Михайлов В.Ф. Ямницкий (ХФТИ ФН УССР) "О влиянии геометрии вакуумного объёма на остаточную плотность газа."Вопросы атомной науки и техники, Серия: Техника физического эксперимента. 1982, вып. 2(11).

114. Vakuumtechnik. Abnahmeregeln fQr Turbomolekularpumpen/ Din 28 428. Nov 1978 Preisgr. 7.

115. M. N. Hablanian. Recommended procedure for measuring pumping speeds. J. Vac. Sci. Technol. A 5 (4), Jul/Aug 1987. p. 2552-2557.

116. В. В. Кузьмин, B.X. Набиуллин. "Установка для градуировки вакуумметров". Академия наук СССР. Приборы и техника эксперимента. №5. Москва. 1975.

117. ГОСТ 25663 83 (СТ. СЭВ 3409 - 81). Насосы вакуумные механические. Методы испытаний.

118. ГОСТ 25662 83 (СТ. СЭВ 3407 - 81). Насосы вакуумные диффузионные.

119. ГОСТ 17398-72. Насосы. Термины и определения.

120. Л. Леонов. "Насосы или компрессоры?". Мир Непознанного. № 03 (135). Март 2002.

121. Л. Леонов. Зависимость вакуумных характеристик турбомолекулярных насосов от условий работы. Электронная техника. Сер.4. Электровакуумные и газоразрядные приборы, 1986, вып.З.

122. Л. Леонов." Методика испытаний быстроты действия турбомолекулярных насосов". Электронная промышленность. № 3, 2005.

123. А. И. Пипко, В. Я. Плпсковский, Б. И. Королёв, В. и. Кузнецов. Основы вакуумной техники. М. Энергоиздат. 1981. стр. 196.

124. Алексашин В. А., Кеменов В.Н., Кузнецов Б. М. и Леонов Л.Б. "Двухпоточный вакуумный турбомолекулярный насос". Авт. свид. № 567848, Кл. F 04d, 19/04, 1976.

125. Кузнецов В. И. и Леонов Л. Б. "Способ эксплуатации турбомолекулярного вакуумного насоса." Авт. свид. № 531928, Кл. F 04d, 19/04,1973.

126. К о з л о в В. И., Р о м а н о в А. А., Т и т о в Б. Ф. Ловушка с сорбирующими элементами для паромасляного диффузионного насоса. — Физика и техника сверхвысокого вакуума. —Л.: Машиностроение» 1964.

127. Л. Леонов. "Вакуумные установки на базе ТМН" Электронная техника, сер.7, ТОПО - 1989 - вып.4 (155).