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ターボ分子ポンプ

索引 ターボ分子ポンプ

ターボ分子ポンプ(ターボぶんしポンプ、英語:turbomolecular pump、略称:TMP)は機械式真空ポンプの一種で、金属製のタービン翼を持った回転体であるロータが高速回転し、気体分子を弾き飛ばすことによりガスを排気するポンプである。JISではこのような排気方式を「運動量輸送式」の真空ポンプと呼んでいる。 ターボ分子ポンプは、1912年にドイツのW.ゲーデによって機械式高真空ポンプの起源となる分子ポンプが考案され、その後、同じくドイツのW.ベッカーが1955年にタービン翼を有するターボ分子ポンプ(TMP)を考案、これが1958年に商品化されたのが最初といわれる。 動作原理は、斜めに配置されたタービン翼を高速回転(数万rpmに達する)させて吸気から排気への通過確率(A)と排気から吸気への通過確率(B)に差をつける事で圧力差を発生させる。設計上の排気速度は(開口面積×11.6×A/(B×p))となる(pは圧力上昇分)。翼の角度と回転数(翼速度)をモンテカルロ法などで計算すると、翼角度大=排気速度大、圧縮比小。翼角度小=排気速度小、圧縮比大となってくる。到達圧力は 10-7Pa (10-10Torr)程度。 その原理から、気体分子に対する翼速度(翼速度比)によって排気速度が変化するため軽ガス(水素・ヘリウム)に対しては排気速度が低下する。動作圧力には制限があるため、普通はロータリーポンプを補助ポンプとして用い、1セットになっている。ポンプ使用中に圧力が高真空から低真空側へ急激に変化した場合、ポンプの破損に繋がる可能性がある。 TMPは良い真空が得られる手軽で便利なポンプである。ロータの支持方式としては、油潤滑式の玉軸受型とグリス潤滑式、磁気浮上型がある。 玉軸受けの油潤滑式は価格が手ごろな利点があるが、取り付け方向は一方向に限られる。グリス潤滑式は取り付け方向に制限が無い場合が多いが、玉軸受け寿命・グリス補給と保守面で課題も多い。 磁気浮上型は.

15 関係: モンテカルロ法ロータリーポンプトルヘリウムパスカルタービン玉軸受磁気軸受磁気浮上真空ポンプ軸流式圧縮機背圧英語Rpm (単位)水素

モンテカルロ法

モンテカルロ法 (モンテカルロほう、Monte Carlo method, MC) とはシミュレーションや数値計算を乱数を用いて行う手法の総称。元々は、中性子が物質中を動き回る様子を探るためにスタニスワフ・ウラムが考案しジョン・フォン・ノイマンにより命名された手法。カジノで有名な国家モナコ公国の4つの地区(カルティ)の1つであるモンテカルロから名付けられた。ランダム法とも呼ばれる。.

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ロータリーポンプ

ータリーポンプ (rotary pump) は油回転真空ポンプとも呼ばれ、回転する内部の羽が気体をかき出すように排気する、真空ポンプの一種である。RPと略されることもある。 最も一般的な真空ポンプであり、種類も多く価格も全体的に安価(10万円~30万円程度)である。また、大気圧から作動させられるため超高真空が必要な際の初期粗引きや、背圧を維持するための補助ポンプ(バックポンプ)として使われる他、広く産業用に用いられている。多くは電気モーターを動力源とするが、エアタービンなどが使用される場合もある。到達真空度は 10-1 Pa (10-3 Torr) 程度。 油は密閉のために用いられているが、この油が蒸発して真空容器側に還流することは、容器内の機器類にとって好ましくない。このため、ポンプ油還流を嫌う装置に接続する場合はフォアライントラップ(フィルタ)をポンプと真空容器の間に挿入される場合が多い。また排気にもオイルの蒸気が含まれるので、排気口にもオイルミストトラップが必要である(これなしで長期間運転すると周囲がオイルでベトベトになる)。最近ではオイルを使用しないタイプのポンプも開発されている。使用するにつれ、また、凝縮性の高い蒸気を吸入するとこれが油に混入して性能低下をもたらすので、定期的なオイル交換が必要である。.

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トル

トル(torr、記号: Torr)は、圧力の単位である。メートル法に基づく単位であるが、SI単位ではない。 トルは日本の計量法体系においては、特殊の計量である「生体内の圧力の計量」に限って使用することができる。正確に Paと定義されている。これは標準大気圧のという意味である。約である。 現在では、日本においては、1トルは水銀柱ミリメートルと完全に同一の定義である。.

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ヘリウム

ヘリウム (新ラテン語: helium, helium )は、原子番号 2、原子量 4.00260、元素記号 He の元素である。 無色、無臭、無味、無毒(酸欠を除く)で最も軽い希ガス元素である。すべての元素の中で最も沸点が低く、加圧下でしか固体にならない。ヘリウムは不活性の単原子ガスとして存在する。また、存在量は水素に次いで宇宙で2番目に多い。ヘリウムは地球の大気の 0.0005 % を占め、鉱物やミネラルウォーターの中にも溶け込んでいる。天然ガスと共に豊富に産出し、気球や小型飛行船のとして用いられたり、液体ヘリウムを超伝導用の低温素材としたり、大深度へ潜る際の呼吸ガスとして用いられている。.

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パスカル

パスカル (pascal、記号: Pa) は、圧力・応力の単位で、国際単位系 (SI) における、固有の名称を持つSI組立単位である。「ニュートン毎平方メートル」とも呼ばれる。 1パスカルは、1平方メートル (m2) の面積につき1ニュートン (N) の力が作用する圧力または応力と定義されている。その名前は、圧力に関する「パスカルの原理」に名を残すブレーズ・パスカルに因む。.

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タービン

タービン()とは、流体がもっているエネルギーを有用な機械的動力に変換する回転式の原動機の総称ブリタニカ百科事典。.

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玉軸受

動作原理(保持器の無い理想図) 4点接触アンギュラ玉軸受 スヴェン・ヴィンクヴィストとSKF製の自動調心玉軸受 玉軸受(たまじくうけ)は、軸受の可動部品間を玉を使って分離する転がり軸受の一種。ボール軸受、ボールベアリング (ball bearing) とも。.

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磁気軸受

磁気軸受(じきじくうけ、magnetic bearing)とは、回転体を磁気浮上によって支持する軸受である。 磁気軸受は、特殊環境下における回転機(例えば、ターボ分子ポンプ、遠心圧縮機、電力貯蔵用フライホイールなど)に利用されている。 磁気軸受は磁気浮上による非接触支持を行うため、摩耗がない。 そのため、潤滑油が不要であり、軸受の寿命は半永久的である。 潤滑油を必要としないため、従来の軸受では困難であった真空環境や超低温環境での運転が可能となる。 しかし、高コストで従来の軸受に比べ大型であるため、実用化されている分野は限られている。 また、磁気軸受は宇宙環境での使用に有利であると考えられるが、信頼性の点から実用化が妨げられているようである。.

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磁気浮上

磁気浮上(じきふじょう、magnetic suspension)は、磁力のみによって物体を空中浮揚させる方法を指す。マグレブとも。重力に抗する力として電磁気力が用いられる。 いくつかの場合には、浮上のための力としては磁気浮上を用いるものの安定化のために微小な力を加える支持機構が用いられる。これは擬似磁気浮上(pseudo-levitation)と呼ばれる。 磁気浮上式鉄道、磁気軸受、商品展示などに用いられる。.

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真空ポンプ

真空ポンプでエアコンの真空引きを行っているところ 真空ポンプ(しんくうポンプ、バキュームポンプ、vacuum pump )とは、容器内から気体を排出し、真空を得るためのポンプである。1650年にドイツのオットー・フォン・ゲーリケにより発明された。1台で超高真空から大気圧までをカバーするのは非常に困難な為、多くは粗引きポンプやメインポンプなどと組み合わせで使うが、用途によって1台で済む場合は粗引きポンプ、メインポンプなどの呼び分けはしない。.

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軸流式圧縮機

軸流式圧縮機のアニメーション。静止している部分は静翼 軸流式圧縮機(じくりゅうしきあっしゅくき、Axial compressor)とは、流体機械である圧縮機の一種で、ターボ圧縮機に分類される。回転翼の前後に生じる圧力差を利用し、気体を連続的に圧縮する装置。軸流コンプレッサ(ー)とも呼ばれる。.

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背圧

背圧(はいあつ、)とは、流れの中の物体下流における圧力である。原動機においては排気側の圧力のことを指す。正常動作できる背圧の最大値を臨界背圧と呼び、排気側の圧力がこれを越えると、吸気側への作動流体の逆流などを起こして大惨事になる。.

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英語

アメリカ英語とイギリス英語は特徴がある 英語(えいご、)は、イ・ヨーロッパ語族のゲルマン語派に属し、イギリス・イングランド地方を発祥とする言語である。.

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Rpm (単位)

rpm(アールピーエム)は、回毎分(英語:revolutions per minute)または回転毎分(英語:rotations per minute)の略で、回転などの周期的現象が1分間に繰り返される回数を示す単位である。回毎分、回転/分 や r/min などとも表記される。 60 rpm.

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水素

水素(すいそ、hydrogenium、hydrogène、hydrogen)は、原子番号 1 、原子量 1.00794の非金属元素である。元素記号は H。ただし、一般的には「水素」と言っても、水素の単体である水素分子(水素ガス) H を指していることが多い。 質量数が2(原子核が陽子1つと中性子1つ)の重水素(H)、質量数が3(原子核が陽子1つと中性子2つ)の三重水素(H)と区別して、質量数が1(原子核が陽子1つのみ)の普通の水素(H)を軽水素とも呼ぶ。.

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ターボモレキュラーポンプ

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