將現代真空技術結合到先進的分析儀器中

　　分析儀器領域對于真空技術的需求非常復雜。可不不僅對成本控制要求高，而且對性能和空間限制要求也同樣很高。因此，使用基于SplitFlow™ 概念的智能分流泵成為理所當然的選擇。

　　為了滿足分析儀器和系統工程對真空的要求，必須要在設計階段就將它們考慮在內。而且要達到更高的靈敏度、分辨率和樣品通量，明顯改善數據管理等目標，以及新分析系統中成本和空間的優化，這是唯一的辦法。在這個過程中，必須特別關注真空系統。要及早咨詢真空專家的專業意見，以便將真空技術最大化地集成到現有系統中。

　　市場情況和系統要求

　　對于新系統的要求不斷增加，需要和鄰近模塊進行兼容連用。典型的應用例如LC-MS(液相色譜質譜儀)或GC-MS(氣相色譜質譜儀)等應用對于真空系統本身可能沒有需求。然而，對于化學電離(CI)和等離子電離(ICP)等電離過程，或者存在分析物和反應物的臨界氣體成分的情況下，對真空技術的需求會明顯增加。質譜的主要應用領域和增長市場包括環境技術和生物醫學部門，尤其是蛋白質和遺傳研究領域。此外，質譜原理還被用于制藥工業以及殘余氣體分析的應用中。

　　無數新開發成果和技術使質譜儀市場發生巨大變化，增加質普儀的功能和選擇范圍。新開發成果的推動不僅由技術決定，而且由健康和環境工程領域的新需要決定。然而，即使是有更多的技術可用，行業依然樂于將這些視為挑戰，并且不斷開拓。

　　在這些新應用的推動下，真空系統的需求也在增長，要求更高的通量和分辨率。尤其對于低成本高效率而且緊湊型的解決方案的需求很高。

　　傳統技術

　　傳統技術采用多款抽速不同的高真空泵來實現真空系統，例如樣品室腔體、部分多級離子光學裝置和質譜儀的檢測器系統。渦輪分子泵主要用于該用途，而分離泵用于各自不同的真空度和氣流量。

　　至少需要兩臺抽速在50到300l/s之間的高真空泵。這些泵還需要采用小型機械前級泵進行粗抽，例如旋片泵。排空氣源還需要附加的真空泵。取決于要求，必須達到至少30 m³/h或以上的總抽速。該解決方案需要大量空間，由于獨立組件眾多，整體系統的可靠性降低。

　　創新概念

　　SplitFlow™是由普發真空開發的利用一個模塊去實現渦輪牽引泵的功能，從而為系統制造商提供了最大的靈活性。該泵的開發要求在單一真空系統內結合了精確的幾何適應性和優異的性能。尤其是在不斷增加的復雜性和臺式裝置趨勢方面，這種概念完全符合市場要求和客戶需要。除了純粹的幾何適應性以外，還需要滿足特定的真空技術參數。例如，通過結合不同的抽氣原理(例如，結合渦輪分子泵和霍爾威克壓力級)，允許的前真空壓力將明顯提高，同時壓縮性能將提高幾個數量級。通過巧妙地設計轉子幾何形狀，可以產生多達三個不同的泵級，它們的定向方式只會部分地相互影響。這樣的布置使得可以代替兩臺離散式高真空泵和一臺機械前級泵。

圖1：帶有三級SplitFlow™渦輪分子泵的創新質譜儀系統

圖2：普發真空四種不同版本的SplitFlow™渦輪分子泵

　　圖2描述了這樣概念所提供的可能性。這樣的設計甚至可以實現完全整合到分析儀器的真空室中。這需要系統制造商和真空供應商從一開始就進行密切合作。設計階段完善建議非常重要。取決于系統的配置，結果往往可以為真空系統減少大約50%的空間，而且節省成本超過50%。通過取消離散式抽吸裝置、采用標準泵批量生產的研究結果，如今可以達到超過100,000小時MTTF(平均無故障時間)的泵可靠性。

　　通過優化的軸承技術可以實現高度的可靠性，這種技術采用無需維護的磁懸浮軸承和精確球軸承在兩側定位快速旋轉的轉子，從而可以有效減震。

　　泵補充配套有相應的電子驅動單元以及一系列的附件。對于渦輪分子泵的計算機控制一體化，提供標準化的界面。由于其特殊布局，這些泵只需要一個空氣冷卻系統，這意味著，可以省去附加的水冷卻和其他裝置費用。

　　概念的實施

　　這套系統成為與不同系統制造商合作開發不同的真空系統成為可能。模塊化的靈活方法使其可以按照客戶要求提供個性化定制。

　　總結

　　在現代質譜儀的設計中及早結合創新的SplitFlow™渦輪分子泵可以實現明顯節省成本和空間的優點。另外，整體系統可靠性也得到提高。定制化的真空解決方案也變得更可靠。因此，與客戶的密切合作變得越來越重要。只有通過這樣，才能夠實現相互創新的真空解決方案。

圖3：普發真空 SplitFlow™概念的定制渦輪分子牽引泵的典型應用