[发明专利]真空系统

说明书

技术领域

本发明涉及真空系统，例如质谱仪系统，包括串联连接的多个真空腔室和用于有差别地泵送腔室的真空泵送装置。

背景技术

迄今已知的真空泵送装置100在图2中示出。泵送装置100用于在真空系统（例如，质谱仪系统102）中有差别地泵送多个真空腔室。真空腔室串联连接以提供从高压（低真空度）腔室104通过中压腔室106到低压（高真空度）腔室108的样品流动路径。通常，低压腔室可以保持在1 mbar，中压腔室可保持在10^-3 mbar，低压腔室可保持在10^-6 mbar。真空泵送装置100设计成有差别地泵送真空腔室，且保持通过质谱仪的样品流率。通过质谱仪的增加样品流率允许测验更大数量的样品。

真空泵送装置100包括两个主（前级）泵和两个次级泵。第一和第二次级泵110、112可以是涡轮分子泵。次级泵并联设置，且被连接用于分别泵送真空腔室106、108。次级泵与主或前级泵114串联连接。当次级泵是分子泵且不能排放到大气时，主泵114连接到次级泵的出口，且主泵排放到大气。由此，主泵预抽真空次级泵。主泵可以是例如涡旋泵。

第二主泵连接到低真空度腔室104且排放到大气。

期望增加泵送速度（和样品气体流量），而不显著增加例如科学系统（如质谱仪）中的泵送装置的功率需求，以便提高系统性能，尤其是在具有大于大约1 mbar的非分子或粘性流动状态的真空腔室中。

发明内容

本发明提供一种真空系统，包括串联连接的多个真空腔室和用于有差别地泵送所述腔室的真空泵送装置，所述真空泵送装置包括：主泵，所述主泵具有被连接用于泵送所述真空腔室中的第一个的入口和用于在大气压处或周围排放的出口；增压泵，所述增压泵具有被连接用于泵送所述真空腔室中的第二个的入口和连接到主泵入口的出口；和次级泵，所述次级泵具有被连接用于泵送所述真空腔室中的第三个的入口和连接到增压泵入口的出口。

本发明的其它优选和/或任选方面在所附权利要求中限定。

附图说明

为了可以很好地理解本发明，现在将参考附图描述本发明的实施例，其通过示例的方式给出，在附图中：

图1示意性地示出了包括真空泵送装置的真空系统；和

图2示意性地示出了包括真空泵送装置的现有技术真空系统。

具体实施方式

图1中示出了真空泵送装置10。泵送装置10用于在真空系统12（例如，质谱仪系统）中有差别地泵送多个真空腔室。真空腔室串联连接以提供从第一真空腔室14开始通过第二真空腔室16、第三真空腔室18到第四真空腔室20的样品流动路径。压力沿样品流动路径减少，其如图所示向右流动，从第一腔室14的入口处的大气压到第四腔室20处的高真空度。例如，第一腔室14可以处于高压（低真空度），例如1 mbar。第二真空腔室可以处于1 mbar的相对较低压力。在该示例中，第一和第二真空腔室被认为处于粘性或非分子状态或状况。第三真空腔室18可以处于10^-3 mbar的低压。第四真空腔室20处于10^-6 mbar的更低压力。在该示例中，第三和第四腔室被认为处于分子流动状态或状况。

真空泵送装置10设计成有差别地泵送真空腔室，且与图2所示的现有技术装置相比，保持通过质谱仪的相对增加的样品流率。此外，在不增加泵的数量的情况下，可以有差别地泵送增加数量的真空腔室。

真空泵送装置10包括主或前级泵22，其具有连接到第一真空腔室14的入口23和在大气压处或周围排放的出口25。泵22可以是涡旋泵，其适合于第一腔室所需的压力状态且适合于排放到大气。增压泵24具有连接到第二腔室16的入口27。增压泵具有的出口29排放到主泵22的入口且不排放到大气。增压泵24不独立于前级泵操作且与主泵22串联连接。至少一个次级泵设置用于泵送相应高真空度腔室。在图1中，示出了并联的两个次级泵26、28，其具有被连接用于泵送第三真空腔室18和第四真空腔室20的相应入口31、33。次级泵的出口35、37连接到增压泵的入口27。次级泵26、28通常是涡轮分子泵，且因而不能有效地排放到大气。因此，次级泵通过串联连接的增压泵24和主泵22预抽真空（back）。