[发明专利]泵送装置

说明书

本发明涉及一种泵送装置，尤其涉及一种用于差动地抽空真空系统 的泵送装置。

在差动地泵送质谱仪系统中，样气和载气被引入质量分析器中进行 分析。图1已经给出了这种例子。参考图1，在这种系统中，紧跟第一， (依赖于系统的类型)第二和第三抽空的界面室11，12，14有高真空室 10。第一界面室在抽空的质谱仪系统中是最高压力的室，其包括孔口或 毛细管，离子通过所述孔口或毛细管从离子源中抽入第一界面室11。可 选择的第二界面室12包括离子光学，用于将离子从第一界面室11导入 第三界面室14，所述第三室14可包括附加的离子光学，用于将离子从所 述第二界面室导入高真空室10。在这个例子中，使用时，所述第一界面 室的压力大约为1-10毫巴，所述第二界面室(使用时)的压力大约为 10^-1-1毫巴，所述第三界面室的压力大约为10^-2-10^-3毫巴，高真空室的 压力大约为10^-5-10^-6毫巴。

所述高真空室10，第二界面室12和第三界面室14可通过复合真空 泵16进行抽空。在这个例子中，真空泵具有以两组涡轮分子级 (turbo-molecular stages)18，20的形式存在的两个泵送部分和以 Holweck牵引机构22形式存在的第三泵送部分；可代替使用一种可选择 形式的牵引机构，如Siegbahn或Gaede机构。每一组涡轮分子级18， 20包括许多(图1示出了3个，但是可以为任一合适的数量)成对的已 知倾斜结构的转子19a，21a和定子叶片19b，21b。所述Holweck机构 22包括许多(图1示出了2个，但是可以为任一合适的数量)旋转柱体 23a和相应的环形定子23b以及本身为公知的螺旋槽。

在这种例子中，第一泵入口24连接到高真空室10上，通过入口24 泵送的流体依次通过两组涡轮分子级18，20和Holweck机构22，并且 经由出口30从泵中排出。第二泵入口26连接到第三界面室14上，通过 入口26泵送的流体通过单组涡轮分子级20和Holweck机构22，并且经 由出口30从泵中排出。在该例子中，泵16还包括第三入口27，其可选 择为打开和关闭，例如可以利用内隔板来使流体从可选择的第二界面室 12导入泵16。第三入口打开时，通过第三入口27泵送的流体仅仅穿过 Holweck机构，并且经由出口30从泵中排出。

在该例子中，为了抽空光谱仪而使所需要的泵的数量减至最小，第 一界面室11经由前级管道31连接到前级泵32，该泵也可以泵送复合真 空泵16的出口30的流体。所述前级泵一般直接从第一室11比从复合真 空泵16的出口30泵送的质量流量更大。当进入每一个泵入口的流体在 从泵排出之前穿过各自不同数量的级，所述泵16能够提供室10，12， 14内所需的真空值，并且前级泵32能够提供室11所需的真空值。

复合泵16的性能和动力消耗基本上依赖于它的前级压强，因此也依 赖于由前级泵32提供的前级压力(第一界面室11内的压力)。这本身 主要依赖于两个因素，即从光谱仪进入前级管道31的整个质量流量和前 级泵32的泵容量。具有涡轮分子级和分子牵引级结合的一些复合泵只是 很理想地适合相当低的前级压强，由于增加的质量流量或更小的前级泵 尺寸而导致前级管道31内(在第一界面室11)的压力增加，因而性能降 低并且能耗迅速地增加。为了努力增加质谱仪的性能，制造商常常增加 光谱仪内的质量流量，因而并联的前级泵的尺寸要求增大或数量要求增 多，以适应增加的质量流量。这就增加了要求差动地排空质谱议而导致 的整个泵系统的成本、尺寸和能耗。

在至少优选实施例中，本发明设法提供一种相当紧凑、低成本、低 功率的泵送装置，其能够充分增加质量流量同时能够保持低的系统压 力。

在第一方面，本发明提供一种用于差动地抽吸许多室的泵送装置， 所述泵送装置包括复合泵，该复合泵包括用于接收来自第一室的流体的 第一入口；用于接收来自第二室的流体的第二入口；第一泵送部分以及 设置在第一泵送部分下游的第二泵送部分，设置所述泵送部分以便从第 一入口进入复合泵的流体穿过第一和第二泵送部分，从第二入口进入复 合泵的流体仅仅穿过所述部分中的第二部分；具有用于接收来自第三室 的流体的入口的增压泵，具有用于接收来自增压泵排出的流体的入口的 前级泵，用于从复合泵排出的流体传送至增压泵和前级泵中的一个的装 置。