New Agilent TwisTorr 305 Turbo Pump

Význam tématu

Spolehlivý a výkonný vakuový systém je klíčový pro širokou škálu aplikací v analytické chemii, elektronové mikroskopii, polovodičovém průmyslu či výzkumu. Nová turbomolekulární pumpa Agilent TwisTorr 305 přináší kompaktní řešení s nízkou hlučností, minimální vibrací a vylepšenou odolností vůči lehkým plynům. Díky moderní konstrukci a pokročilým testům kvality zajišťuje dlouhodobou stabilitu a snadnou integraci do různých laboratorních i průmyslových systémů.

Cíle a přehled studie / článku

Documentation popisuje konstrukční principy, výrobní proces a rozsáhlé testy životnosti a odolnosti nové řady TwisTorr 305. Cílem je demonstrovat technické parametry, elektronickou a mechanickou spolehlivost, možnosti chlazení, provozní limity a digitální konektivitu prostřednictvím aplikace Vacuum Link.

Použitá metodika a instrumentace

Vývoj pumpy probíhal v šesti fázích životního cyklu: návrh, laboratorní prototyp, výrobní prototyp, pilotní série až po sériovou výrobu. Každá jednotka prochází:

• urychleným životnostním testem na statisticky významném vzorku (více než pětiletý ekvivalent provozu),
• nárazovým testem s 30–120 g akcelerací ve třech osách,
• vibračními testy od 0,5 do 2 g během 105min cyklů ve všech orientacích,
• balistickým testem přepravy s 18 pády z výšky 96 cm,
• tepelnými testy v rozsahu –40 °C až +70 °C (neprovozní) a 0 °C až +40 °C (provozní),
• analýzou kmitočtového spektra vibrací (průměrná hodnota 0,4 m/s2),
• měřením akustického hluku (41 dB(A) ±3σ).

Použitá instrumentace

Hlavními prvky soustavy jsou:

• Turbo pumpa Agilent TwisTorr 305 ve verzích 305-IC (integrovaný řídicí modul) a 305 FS (samostatná jednotka s externím ovladačem),
• řídicí jednotky s rozhraním RS-232/485, ProfiBus, USB, Bluetooth a NFC,
• chladicí systémy: vzduchové a vodní s teplotním rozsahem 15–30 °C,
• aplikace Vacuum Link pro chytrý telefon (iOS, Android) pro monitorování až tří pump současně, logování a export dat.

Hlavní výsledky a diskuse

Pumpa dosahuje rychlosti čerpání 250 l/s pro N2 a Ar, 255 l/s pro He a 220 l/s pro H2. Kompresní poměr u N2 je vyšší než 1 × 10¹¹, u He > 1 × 10⁸ a u H2 1,5 × 10⁶. Tolerance na tlak v předliních dosahuje až 12 mbar bez snížení kompresního poměru. Díky patentovaným TwisTorr stadiím a novému systému Agilent Floating Suspension je dosaženo minimálních vibrací a hluku, stabilního vyvážení rotoru a konstantního umístění ložisek po dlouhém provozu. Elektronická řídicí jednotka zajišťuje nastartování pod 3 minuty, napájení 24 V DC a rozšířené možnosti ovládání a logování.

Přínosy a praktické využití metody

Nové konstrukční prvky výrazně snižují provozní náklady, riziko výpadku a dobu odstávek. Nízká vibrace a hlučnost jsou klíčové pro elektronovou mikroskopii a citlivé analytické přístroje. Vysoká tolerance k lehkým plynům dovoluje menší dopředné a koncové pumpy, úsporu energie a rychlejší dosažení ultra­vakuových podmínek. Aplikace Vacuum Link umožňuje vzdálené sledování a údržbu, sdílení provozních dat a zkrácení doby servisu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Dalším vývojem se očekává integrace umělé inteligence pro prediktivní údržbu, rozšíření sběru provozních dat do cloudových platforem a automatizované řízení čerpacích cyklů v rámci pokročilých výrobních linek. Modularita platformy TwisTorr 305 naznačuje možnost nasazení ve vakuových systémech satelitní technologie, kvantových počítačů či biotechnologii, kde je vyžadována vysoká čistota a přesnost vakua.

Závěr

Agilent TwisTorr 305 přináší inovativní přístup k návrhu turbomolekulárních pump kombinující špičkovou mechaniku, elektrické řízení a chytrou konektivitu. Díky rozsáhlým certifikačním testům a patentovaným technologiím nabízí vynikající výkon, robustnost i jednoduchou integraci do moderních vakuových systémů s potenciálem rozšíření o pokročilé digitální služby.