涡旋式真空泵的发展历程

　　20 世纪80 年代初，Coffin DO 将涡旋真空泵应用在高真空系统中。涡旋真空泵的研究始于20 世纪80 年代末期。1988 年，日本东京大学的Morishita E研制了抽速为200 L /min 的立式自转型油润滑涡旋真空泵，与公转型涡旋真空泵相比，该泵的径向间隙具有易于密封和控制的优点。而涡旋泵与旋片泵相比，具有更高的容积效率，泵内的振动和噪声水平都有所降低。此外，由于其结构更紧凑，整机重量和体积分别减少了12%和40%。Morishita E 的研究表明了涡旋真空泵的高效性，并对如何消除余隙容积、控制间隙等提出了有效方法。

　　随着涡旋真空泵在半导体行业中应用的不断扩大，人们开始致力于干式涡旋真空泵的研究。干式涡旋真空泵与油润滑涡旋真空泵的区别在于泵腔内不含任何的油类和液体。因此解决泵内的密封和冷却问题，是干式涡旋真空泵研究的关键。1990 年，Kushiro T研制了抽速为600 L /min 的卧式干式涡旋真空泵，该泵可以达到的极限真空度为5 × 10^-3 Torr(Torr与Pa等真空度单位换算：http://www.chvacuum.com/tools/pressure.php)。它采用水冷的方式解决泵内各部件的润滑和冷却等问题。Kushiro T 的研究表明了干式涡旋真空泵的可行性，还有效地解决了动静盘热力变形造成的相互接触及离心力造成的动盘振动等问题。虽然采用水冷方式可以有效地解决干式涡旋真空泵的冷却问题，但冷却水回路的设置使其结构更加复杂。为简化整机的结构， 1998 年，Sawada T研制了采用风冷方式进行冷却的干式涡旋真空泵，涡盘采用双侧涡圈结构，主轴上装有两个冷却风扇，分别位于两个静盘的端部，主轴转动时带动风扇一起转动，达到对涡盘的冷却效果。同时它采用了半封闭式结构，解决了电动机的冷却问题。

　　2001 年，我国东北大学与中国科学院沈阳科学仪器研制中心联合研制了该类型的干式涡旋真空泵，并于2003 年初通过了国家真空设备质量检测中心的鉴定。此外，BOC 公司也推出了一种采用风冷方式进行冷却的干式涡旋真空泵，该泵采用全封闭式结构，涡盘为单侧涡圈结构，冷却风扇安装在静盘的端部。它最大的特点在于动盘与机架之间通过金属波纹管进行连接，波纹管结构提供了密封作用以及防止动盘自转的作用。在涡旋真空泵中，波纹管工作时则处于运动的状态，它必须具有较好的柔性。但目前市场上的金属波纹管大多柔性不足。为此，研制出合适的金属波纹管是这一结构有效应用于干式涡旋真空泵的重要前提。

　　世界上涡旋真空泵的核心技术和主要生产厂家集中在美国、日本以及欧洲少数发达国家。干式涡旋真空泵在国内的发展尚处于起步阶段，产品主要依赖进口。这一状况主要是由于技术、产品价格等原因造成。为了改变产品依赖进口的现状，真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为必须研究易于加工且高效可靠的干式涡旋真空泵。