ประวัติความเป็นมาของประวัติศาสตร์การพัฒนาปั๊มแบบโมเลกุล

1. ปั๊มโมเลกุลต้น

ในปี 1912 เยอรมันชื่อ W.Gaede ได้คิดค้นเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลแรกในโลกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของใบพัดอยู่ที่ 50 มม. และมี 8 ช่องในขนาดต่างกันสำหรับใบพัด ความเร็วหมุนเวียนคือ 12,000r / min และความเร็วในการสูบน้ำประมาณ 1.5 ลิตร / วินาที หลักการทำงานของเครื่องสูบน้ำรุ่นนี้เหมือนกับเครื่องสูบน้ำแบบโมเดิร์นโมเดิร์น แต่ถูกกำจัดออกอย่างรวดเร็วเนื่องจากความล้มเหลวจึงไม่ได้รับความนิยม

ในปีพ. ศ. 2469 M. Siegbahn ได้พัฒนาเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลดิสก์ชนิดในห้องทดลองของมหาวิทยาลัยในประเทศสวีเดน โครงสร้างของมันมีลักษณะคล้ายกับของโมเลกุลแบบลากชนิดใหม่ ตัวถังมีร่องเกลียวและโรเตอร์เป็นดิสก์ ในปีพ. ศ. 2482 LE BOLD ได้ผลิตปั๊มขนาด 2 สูบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 540 มิลลิเมตร ขนาดของร่องมี 22 มม. x 22 มม. ด้านในและ 22 มม. x 1 มม. ด้านนอก ความเร็วหมุนรอบอยู่ที่ 3,700 แรงม้า / นาทีและความเร็วในการสูบน้ำคือ 73 ลิตร / วินาที

เครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลต้นคือเครื่องสูบน้ำแบบโมดูลัสชนิด traction type ด้วยข้อเสียของไดรฟ์ข้อมูลขนาดใหญ่ความเร็วในการสูบน้ำต่ำช่องว่างขนาดเล็กและข้อผิดพลาดจำนวนมากจะอยู่ภายใต้ข้อ จำกัด หลายประการในการใช้งานดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้เฉพาะในสาขาพิเศษบางแห่งเท่านั้นและยังไม่ได้รับความนิยม

2 การเกิดของ Turbomolecular Pumps

ในปีพ. ศ. 2500 W. Becker จาก บริษัท PFEIFFER GmbH ในเยอรมนีได้คิดค้นเครื่องสูบน้ำแบบโมเลกุลใหม่ชื่อว่า turbomolecular pump โครงสร้างแนวนอนและช่องปั๊มเป็นอุปกรณ์ที่มีแถวใบพัดแบบไดนามิกและแบบคงที่ ก๊าซจะไหลผ่านช่องไอดีที่ศูนย์กลางของปั๊มและไหลผ่านช่องดูดไปทั้งสองด้านของตัวเครื่อง อากาศอัดจะถูกระบายออกจากช่องระบายอากาศหลังจากถูกบีบอัดด้วยแผ่นใบ ใบพัดของเครื่องสูบเทอร์โบโมเลกุลนี้ประกอบด้วยแถวใบ 19 ใบ ดังแสดงในรูปที่ 2 เส้นผ่าศูนย์กลาง 170 มม. ความเร็วหมุนเวียนคือ 16,000r / min และความเร็วในการสูบน้ำ 140 ลิตร / วินาที

ในปีพ. ศ. 2509 SENCMA Corporation ประเทศฝรั่งเศสได้พัฒนาเครื่องสูบเทอร์โมมิเตอร์ระดับแนวตั้งจำนวน 14 ใบขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของใบพัดคือ 286 มม. ความเร็วหมุนรอบคือ 12,000r / min และความเร็วในการสูบน้ำคือ 650 ลิตรต่อวินาทีซึ่งจะสร้างผู้บุกเบิกปั๊ม turbomolecular แนวตั้ง

ในประเทศญี่ปุ่นมีผู้ผลิตเครื่องสูบโมเลกุลจำนวนมากที่มีความสามารถในการออกแบบและผลิตปั๊มโมเลกุลที่แข็งแกร่ง ในปีพ. ศ. 2514 สถาบันวิจัยทางเคมีและกายภาพของประเทศญี่ปุ่นประสบความสำเร็จในการพัฒนาเครื่องสูบน้ำแบบโมเลกุลแถวที่หมุนด้วยใบพัดขนาด 13 ใบและเครื่องสูบโมเลกุลโรเตอร์ใบพัดแบบหมุนเวียน 12 ใบเส้นผ่าศูนย์กลางใบพัดอยู่ที่ 300 มิลลิเมตรและความเร็วหมุนเวียนคือ 12,000 ลิตรต่อนาที ในปีพ. ศ. 2533 บริษัท เครื่องสุญญากาศในโอซาก้าของญี่ปุ่นได้พัฒนาเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลขนาดใหญ่ที่มีความเร็วในการสูบน้ำ 25,000 ลิตร / วินาที

ปัจจุบันโครงสร้างพื้นฐานของเครื่องสูบน้ำโมเลกุลสมัยใหม่อยู่ในแนวนอนและแนวตั้ง เครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลในแนวนอนมีข้อดีคือแรงคงที่ของใบพัดสถานะการวางตำแหน่งของแบริ่งดีอายุการใช้งานที่ยาวนานตำแหน่งของโรเตอร์ในระหว่างการเปลี่ยนแบริ่งและการบำรุงรักษาง่าย แต่กระบวนการประกอบของปั๊มระดับโมเลกุลในแนวตั้งจะง่ายกว่าเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลในแนวนอนดังนั้นความเร็วในการพัฒนาของเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลในแนวตั้งในช่วงไม่กี่ปีจึงเป็นไปอย่างรวดเร็ว

3. โมเลกุลโมเลกุลทันสมัย

นับตั้งแต่เกิดเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลมีประวัติเกือบหนึ่งร้อยปี ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่างๆเทคโนโลยีเครื่องสูบน้ำแบบโมเลกุลจึงทำให้เกิดนวัตกรรมและนวัตกรรมใหม่ ๆ มากมาย ปั๊มโมเลกุลที่ทันสมัยมีความชาญฉลาดมีความยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาการพัฒนาทฤษฎีการควบคุมและเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์อย่างรวดเร็วและใช้กับเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลทำให้เครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลควบคุมโดยคอมพิวเตอร์และตระหนักถึงการควบคุมระยะไกลของปั๊ม ในเวลาเดียวกันบนพื้นฐานของเทคโนโลยีสารสนเทศระบบความปลอดภัยและการตรวจสอบได้นำไปสู่การพัฒนาเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลในทิศทางของสติปัญญา

ความเร็วในการสูบเป็นพารามิเตอร์หลักของเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุล การเพิ่มความเร็วในการหมุนเป็นหนึ่งในวิธีการที่ง่ายที่สุดในการเพิ่มความเร็วในการสูบน้ำ ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีดุลยภาพแบบไดนามิกโรเตอร์แบบโมเลกุลของโรเตอร์สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นด้วยความเร็วสูงเป็นพิเศษ และด้วยการพัฒนาวัสดุศาสตร์วัสดุของโรเตอร์โรเลตระดับโมเลกุลก็มีการเปลี่ยนแปลงด้วยเช่นกันสามารถทำจากอลูมิเนียมแข็งคาร์บอนไฟเบอร์ไทเทเนี่ยมอัลลอยและวัสดุความแข็งสูงอื่น ๆ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเร็วในการหมุนของโรเตอร์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วยการพัฒนาอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลต้องใช้ก๊าซอย่างมากในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูงอย่างต่อเนื่องและทำให้สูญญากาศสะอาดในหลาย ๆ กรณี ประสิทธิภาพของปั้มเทอร์โมมิเตอร์แบบดั้งเดิมในสภาพแวดล้อมนี้ลดลงเป็นอย่างมากและเป็นการยากที่จะรับประกันผลการออกแบบ เพื่อให้เครื่องสูบน้ำแบบโมเลกุลปรับตัวเข้ากับสภาวะแวดล้อมในการทำงานที่มีแรงดันสูงส่วนปั๊มโมเลกุล traction จะถูกเพิ่มลงในปั๊มโมเลกุลเทอร์โบเดิมและปั๊มโมเลกุลเทอร์โบและเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลที่ต่อท้ายจะเชื่อมต่อกันเป็นชุดเพื่อสร้างปั๊มโมเลกุลคอมโพสิต ดังแสดงในรูปที่ 3) ด้วยข้อได้เปรียบของทั้งสองเทอร์โบโมเลกุลปั๊มและต่อท้ายโมเลกุลปั๊ม

นอกจากนี้ยังมีปั๊มโมเลกุลชนิดใหม่หลายชนิดที่เกิดขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเช่นเครื่องสูบน้ำระดับโมเลกุลอุณหภูมิต่ำที่สามารถดึงสารโมเลกุลของน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพปั๊มโมเลกุลเซรามิกที่สามารถทำงานภายใต้สนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและสภาวะการกัดกร่อนที่แข็งแกร่ง มีข้อได้เปรียบในการรองรับการสัมผัสสูงและมีชีวิตชีวาสูง