1. Università degli Studi di Padova
Corso di laurea in Scienza dei Materiali
Modulo di
“Tecniche di Vuoto e Film Sottili”
prof. V. Palmieri
www.surfacetreatments.org
Superconductivity Lab - Laboratori Nazionali di Legnaro
Istituto Nazionale Fisica Nucleare - Viale dell'Universita', 2
35020 Legnaro (PADOVA) - ITALY
Produzione del Vuoto: Pompe Meccaniche
Dispensa 1 - Parte 1

2. Prof. V. Palmieri_ UniPD 2
Occorre avere ben chiari gli obbiettivi che si
vogliono raggiungere nel sistema da vuoto,
ovvero:
1) ____________________ desiderata;
2) _____________________ per raggiungere la
pressione limite
3) Composizione ammessa del _________
(cioè _________________ dei gas che
determinano la pressione limite);
4) Esigenze particolari, quali per esempio,
assenza di ___________________ o di
______________________________,
limiti di peso o di spazio ecc.

3. Prof. V. Palmieri_ UniPD 3
1)pompe che aspirano gas dal sistema da
vuotare e lo_______________________
____________________________________
__________________________________;
2) pompe che ________________________
___________________________________,
attraverso opportuni metodi di fissazione
delle molecole del gas.
In generale si distinguono due categorie di pompa da

4. Prof. V. Palmieri_ UniPD 4
Ogni pompa è caratterizzata dalla sua
__________________________ o dalla sua
portata (cioè il _____________________ che
può passare attraverso la pompa ed essere così
eliminato dal sistema da vuoto).
La velocità di pompaggio è espressa
generalmente in _________, oppure in ______
La portata è misurata in torr · L/s.
Ma è anche accettata l'unità Pa · L/s.

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La velocità di pompaggio è spesso variabile con la
pressione o costante solo in un determinato intervallo di
pressione. Se si indica con S questa velocità, vale
S = – V · (dp/dt)/(p–p0)
dove p è la ____________all'istante t e p0 è la pressione
limite raggiungibile dalla pompa nel sistema di volume V.
Se S fosse indipendente da p, la rappresentazione grafica di
log (p – p0) in funzione di t dovrebbe dare una retta la cui
pendenza sarebbe:
( )
V_______
S
t
_______log
⋅
=
Ponendo S (l – p0/p) = E, si potrebbe scrivere come segue:
– (dp/dt) = E · p/V
dove E rappresenta la velocità di pompaggio a ogni istante, e
varia da E = S per p grande, a E = 0 per p = p0.

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Se la pompa è collegata al sistema
da vuotare con una canalizzazione di
conduttanza C, la _______________
___________________della pompa,
all'ingresso della conduttanza nel
sistema,
non è più S,
ma _________________

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• pompe _______________ (che, per
funzionare, necessitano di parti
meccaniche in movimento);
• pompe a ________________________
(in cui il gas viene eliminato grazie
all'azione o al moto di determinati fluidi);
• pompe ________________ (in cui il
pompaggio del gas avviene per
adsorbimento chimico o fisico e per
cattura di ioni);
• pompe _____________________ (quelle
in cui si ha adsorbimento o condensazione
del gas da pompare su superfìci
raffreddate a temperature uguali o minori
di quella dell'N2 liquido, e in genere a
quelle dell'H2 o He liquido).

8. Prof. V. Palmieri_ UniPD 8
Principali tipi di pompe e
loro più comuni campi di utilizzazione

9. Prof. V. Palmieri_ UniPD 9

10. Prof. V. Palmieri_ UniPD 10

11. Prof. V. Palmieri_ UniPD 11
Pompe di tipo meccanico:
• pompe rotative a palette,
• a pistone oscillante,
• pompe trocoidali,
• Roots,
• molecolari

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13. Prof. V. Palmieri_ UniPD 13
POMPE ROTATIVE A PALETTE
Questo tipo di pompa è costituito da un
corpo cilindrico (1) nel quale un
___________________________ (2) gira nel
senso indicato dalla freccia. In una scanalatura
diametrale del rotore sono collegate due
_____________ (3) spinte contro le pareti del
corpo cilindrico da una molla (4).
Durante la rotazione, ottenuta mediante un
normale motore elettrico, queste palette
scorrono lungo la parete del corpo cilindrico
della pompa, comprimendo in tal modo il gas
che entra attraverso l‘_________________ (5),
connessa al recipiente da vuotare, ed
espellendolo poi attraverso la______________
____________________ (6).

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________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________

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________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________

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______________________________________
______________________________________
______________________________________
_____________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________
________________________________________

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__________________________________________
__________________________________________
__________________________________________

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Questa valvola è immersa nell‘__________
che serve sia a _______________ la valvola
stessa sia a ________________ e a
_____________ evitando che il gas
compresso sfugga, attraverso il contatto
paletta-parete, dalla zona dove il gas è
compresso a quella a _____________
pressione collegata al sistema da vuoto.
La pompa rotativa a palette opera, sul
seguente principio:
il volume operativo della pompa aumenta
____________________________________,
aspirando il gas da pompare, quindi è isolato
dal sistema e diminuisce in modo che il gas in
esso contenuto sia _______________ in
modo sufficiente ad aprire una (o più) valvola
e attraverso questa essere espulso
__________________________; l'operazione
avviene____________________.

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______________________________________
______________________________________
______________________________________
_____________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
_____________________________________

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______________________________________
______________________________________
______________________________________
_____________________________________
______________________________________
______________________________________
______________________________________
_____________________________________

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I rapporti di_____________________ (cioè il
rapporto tra la pressione a cui il gas e espulso dalla
pompa e quella a cui è aspirato) sono dell'ordine di
______ e le pressioni sono di circa 1 Pa, operando a
partire dalla pressione atmosferica.
Una pompa rotativa a palette è anche detta a uno
stadio, in quanto costituita da un solo rotore che aspira
gas dal sistema da vuoto e lo espelle direttamente in aria.
Nella struttura a ___________stadio, il primo rotore
scarica il gas aspirato dall'apertura collegata al sistema da
vuoto nel secondo rotore che provvede poi, a sua volta, a
espellere questo gas verso l'atmosfera attraverso la
valvola di scarico. Con pompe rotative a due stadi si
raggiungono vuoti migliori che con quelle a un solo
stadio: si possono infatti raggiungere pressioni limite
dell'ordine di ________________________.
Le pompe rotative a palette sono tra le più usate nel
campo dei bassi e medi vuoti e, come pompe per il
prevuoto, in sistemi per alto vuoto.

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25. Prof. V. Palmieri_ UniPD 25
POMPE ROTATIVE A PISTONE
OSCILLANTE
II principio di funzionamento di queste pompe è lo
stesso che per le pompe rotative a palette
Le caratteristiche di pompaggio sono molto simili
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________
________________

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Un ___________ (1), trascinato da un
____________ (2) rotante nel senso
della freccia, si muove lungo la parete
della camera (3). Attraverso il
____________ (4) il gas da pompare
fluisce nella pompa e, attraverso il
canale di aspirazione del cassetto (5),
passa nella camera (6). Il cassetto (5) è
solidale con il cilindro (1) e scorre con
moto _________ nella guida (7)
oscillante nell'apposita sede. Il gas
aspirato si viene a trovare nella camera
(di compressione) (8). Durante la
rotazione del cilindro (1) il gas viene
________________ in (8) fino a che
viene espulso all'esterno della pompa
attraverso la valvola (9) immersa in olio,
il quale, come si è già detto
precedentemente, serve ad assicurare la
_______________ e a riempire lo spazio
morto sotto di essa costituendo così
anche una riserva per la lubrificazione e
la tenuta delle parti in movimento
Pressioni da quella __________ fino a _______ Pa