莱宝真空计

前言 　　真空泵是一个量大面广的产品，直接影响真空成套设备性能，其市场根据用户的需要而发生动态变化，市场增长的主要驱动力来自于工业的迅速发展以及干泵和分子泵应用领域的日益扩大。 　　随着中国工业的飞速发展，真空泵需求成倍的增长，90年代，多个国际知名真空设备生厂商都在中国投资建厂或建立销售网络，其中，欧瑞康莱宝真空公司(Oerlikon Leybold Vacuum)是最早进入中国的真空获得设备供应商之一。 　　1850年，Ernst Leybold成立莱宝公司，至今拥有159年的真空技术发明创新史：1911年发明了世界上第一台分子泵 1913年发明了世界上第一台扩散泵；1962–1963年推出使用液态氦的低温泵和溅射离子泵；1975年推出磁浮涡轮泵–大胆地不使用机械轴承，是高档涡轮泵的典范 1989年第一个使用集成温度管理系统的涡轮泵；1991年推出KEPLA转子叶片镀膜技术，在蚀刻工艺中用于防止腐蚀；拥有的真空技术专利高达一千余项。　　 　　欧瑞康莱宝真空公司首席执行官Andreas Widl博士 　　为了进一步了解欧瑞康莱宝真空的最新产品技术和最新市场状况，仪器信息网采访了欧瑞康莱宝真空公司首席执行官Andreas Widl博士。 　　欧瑞康集团 六个领域的佼佼者 　　Andreas Widl博士首先向我们介绍了集团的整体情况：欧瑞康公司是瑞士上市的高科技集团公司，有着100多年的历史。2008年，全球拥有19000多名员工 在35个国家拥有170个分支机构 年销售额为47亿瑞士法郞。欧瑞康公司拥有纺织、薄膜涂层、太阳能、真空、传动系统、精密技术六大独立事业部，为制造行业提供生产线和设备。 　　纺织事业部提供整厂化纤设备，及气流纺纱、环锭纺纱系统、刺绣系统等。欧瑞康涂层(巴尔查斯)致力于开发各种涂层和涂层工艺。欧瑞康太阳能提供薄膜太阳能电池的完整解决方案。传动系统事业部的产品主要应用于高性能汽车、农用机械等领域。欧瑞康精密技术部侧重于航天技术、光学技术和纳米技术等。 　　真空技术事业部(莱宝)致力于真空的获得、控制和检测产品的研发、制造、销售，产品主要用于工业、分析仪器、研发等领域。Andreas Widl博士还说道：“其他每个事业部的业务几乎都与真空技术有关，都是莱宝的用户，其领域是莱宝真空的重要市场。” 　　莱宝 全系列真空设备及解决方案的提供者 　　欧瑞康莱宝真空是世界上最大的真空获得设备供应商之一，2008年，全球拥有1583名员工，在32个国家拥有分支机构。 　　欧瑞康莱宝真空的产品阵容：涡轮分子泵、干式泵和油封泵、前级真空泵、罗茨泵、真空系统、低温泵、低温冷头、扩散泵、真空计、检漏仪、阀门及连接件等。专注的市场主要有：半导体和太阳能、镀膜技术、分析与医疗技术、研究开发、工业应用。 　　1、全球生产基地布局 　　目前，欧瑞康莱宝真空在四个国家设有工厂，分别是： 　　——德国的科隆，公司总部所在地，几乎生产所有系列的产品 　　——德国的德累斯顿，专门生产应用于半导体行业的干泵、低温冷凝泵等 　　——法国的瓦郎斯，专门生产SOGEVAC、新研发的TRIVAC NT 　　——中国的天津，生产RUVAC、TRIVAC C、SOGEVAC，并提供真空解决方案 　　“欧瑞康莱宝真空于1997年在天津设立了全资工厂。刚进入中国的时候，只有TRIVAC一个产品线，然而，我们不久就发现单一的产品线无法满足中国庞大的市场需求，于是我们增加了RUVAC罗茨泵与SOGEVAC系列单级油封旋片泵两条真空设备生产线。” 　　2、稳步增长的发展战略　　“欧瑞康莱宝真空公司的大量业务来自于传统工业市场，如汽车制造、空调系统和制冷系统、各种光源和电子管、电工、材料表面处理等。” 　　“2008年，欧瑞康莱宝真空全球收入2.93亿欧元，息税前利润率达10%，可以说取得了不错的业绩。这些成绩得益于公司在核心市场如工业应用等传统市场仍保持了高的竞争力 在新兴的、快速增长的太阳能领域取得了好业绩 持续研发高投入，保证了欧瑞康莱宝真空的技术领先。” 　　“欧瑞康莱宝真空的目标是继续保持好的盈利增长速度，为制造行业提供一流的产品和服务。针对此目标所指定的发展策略是：更着重、更集中于太阳能市场发展业务，研发重点也会集中在太阳能领域 为客户提供创造性旳解决办法，包括不断推出新产品和新技术 在全球推出度身定制真空解决方案和卓越服务的概念。” 　　度身定制真空解决方案融入了莱宝几十年来的丰富真空技术、经验以及对真空技术的了解，包括：真空技术资讯、泵等设备的选型、附件的搭配、控制系统的集成、安装调试等。 　　3、逐渐壮大的莱宝中国 　　“中国是纺织大国，也是汽车生产大国；对于欧瑞康的所有事业部来说，中国都是最重要的市场，也是莱宝真空的主要市场。” 　　自进入中国市场以来，公司一直处于盈利状态，探其原因，Andreas Widl博士总结道：“贴近市场，了解客户需求，快速交付产品，及时提供服务，集团公司的充分授权等，是欧瑞康莱宝真空的中国业务保持持续增长的原因。” 　　“亚洲尤其中国市场需求的增长速度很快，欧瑞康莱宝真空将集中更多资源，满足这个市场的需求。而所有真空技术和产品都来自于我们的科隆研发中心，未来的趋势是将有更多的技术与产品快速地从科隆转移到中国工厂。” 　　“虽然2009年天津工厂的扩张速度会有所放缓，但会一直持续下去。而且欧瑞康莱宝公司在中国的市场战略与其全球战略是一致的，即除了继续关注传统工业以外，还将在太阳能、航空航天等多个与真空相关的领域进一步发展我们的业务。” 　　“完善的售后服务是欧瑞康莱宝真空一直在努力的目标，目前在上海、北京和广州都设有销售和服务中心。我们还通过欧瑞康莱宝真空学院对客户进行培训，让他们掌握足够多的技术和具备更高的操作水平。” 　　4、创新产品 　　就像前言所列出的，多个不同类型的世界第一台真空泵出自欧瑞康莱宝真空，至今，莱宝所拥有的真空技术专利高达一千余项。近年来，不断地推出新产品，这也是欧瑞康莱宝真空保持其良好赢利能力的关键。　 　　SOGEVAC BI 　 原使用双级泵作为分子前级泵的用户，现在可以选择SOGEVAC BI，其获得真空能力在单级、双级泵之间，完全可以满足客户需求 并且成本低于双级泵，可为客户节省投资 在真空稳定性能、安全监控等方面也有很好效果。低噪音运行和紧凑的设计，SOGEVAC BI为分析仪器应用特别是质谱分析量身设计。 　　TURBOLAB 80　　 　　TURBOLAB 80集成了一个干式无油前级泵和一个80l/s的分子泵，分子泵中又包括一个高真空测量计。该TURBOLAB 80即插即用，集成度高，安装和操作简便。是专为大专院校、科研院所设计的超高真空获得设备。 TRIVAC NT 　　TRIVAC NT的温度均匀性好，运行温度更低，使油蒸汽的返流率大大降低，之前设计的油蒸汽的返流率0.360 mg/h，改进后的降至0.044 mg/h，可以当做“无油泵”使用 延长泵油使用寿命，维护间隔长。 提高莱宝盈利能力 应对经济危机 　　“任何一个公司能够持续发展，必须有相当的盈利能力，才能有足够的资金投入到新产品研发、提高售后服务质量等。” 　　Andreas Widl博士指出，欧瑞康莱宝真空将从三个方面提高公司的盈利能力： 　　首先，加强识别、满足客户需求的能力，具体有：加大产品研发投入，保持技术领先 提高真空度、抽速、可靠性等产品功效 提高交货及时性。 　　其次，也是欧瑞康莱宝真空保持竞争力的核心与根源，即以最低成本，满足客户需求。降低产品成本从产品设计开始，既要达到性能要求，同时又能达到制造成本、客户使用的成本、售后服务成本等更低 之后如何组织生产、选择加工的设备和技术使制造成本更低 最后是销售和服务，提供正确的解决方案，让客户以最低的成本获得适当的产品和服务。总的来说，优化价值链上各个环节的资源配置、技术选择、销售和服务结构的完善，使欧瑞康莱宝真空能够以最低的成本给客户提供最大的价值。 　　最后，如何更好地、有效地利用公司资源，其核心是优化库存结构、降低库存水平、加快库存周转，管理好客户信贷、公司相关财务，从根本上改善改善现金流状况。 　　Andreas Widl博士说：“通过做好这几方面的工作，即使经济环境很困难，相信欧瑞康莱宝真空也完全有能力渡过，并且未来会更强盛。” 　　后记 　　真空技术被称为21世纪的朝阳产业，从日常生活必需品如手机、计算机及电视到科研领域的观察原子的显微镜、探索太空的卫星等都离不开真空。莱宝公司是世界上最早生产真空设备的厂家之一，并且一直走在世界真空技术发展的前列，与其对了解客户需求、加强产品研发等的重视是分不开的。 　　Andreas Widl博士在中国已经生活了3年多的时间，对中国文字、文化有浓厚的兴趣和很深的了解，采访的最后，他说：“我非常认同中国人对‘危机’的解释，既是挑战也是机遇。在市场陷入困难的时候，欧瑞康莱宝真空更需要的是反思产品、服务的结构，做相应的调整，顺利渡过难关，同时做好准备，迎接下一轮的机遇。” 　　采访编辑：刘丰秋 　　附录1：欧瑞康莱宝真空 　　http://vacuumdetails.oerlikon.com/ 　　附录2：Andreas Widl博士简介 　　Dr. Andreas Widl，魏安德(42岁)，Oerlikon Leybold Vacuum CEO， 1998年毕业于慕尼黑科技大学，持有物理学博士学位。他的工作生涯始于1992年在Mannesmann Pilotentwicklung –Mannesmann的技术智库公司。 　　之后在通用电气公司工作5年，担任各种管理职位，负责推动通用电气公司工业和金融市场的合成增长。 　　2004年年底他加入瑞士的欧瑞康(原为优利讯)公司担任显示技术部门的执行副总裁，负责该部门的结构重组和太阳能事业部的建设。 　　2005年12月，他被任命为欧瑞康公司的亚洲执行官，负责公司从日本、韩国、中国、台湾，东南亚到印度等国家和地区的业务，提升集团的竞争力。 　　2007年5月，他被任命为亚洲区总裁。同年8月，他同时兼任全球研发部执行副总裁，负责全球的研发活动。 　　2008年10月，他被任命为欧瑞康莱宝真空事业部的首席执行官。魏安德先生已婚，有两个孩子，现居住在上海。

前记：近五年来，在政策支持下，中国电镜产业化发展之路上多点开花，电镜、电镜功能附件装置与设备、电镜制样等方面不断有新的产业化技术涌现。其中不仅包含扫描透射电镜、场发射扫描电镜、聚焦离子束显微镜、透射电镜原位研究系统等重要技术的商品化，也不乏场发射枪、高压电源、光阑等电镜关键部件的攻克。在中国电镜技术产业化呈现百花齐放、国家对电镜设备产业化问题高度重视背景下，仪器信息网也别策划电镜技术系列征稿活动，共同探讨中国电镜产业技术、市场的机遇与挑战。相关投稿将整理至对应专题展示，并在仪器信息网相关渠道推广，欢迎大家投稿，电镜技术、市场相关均可（投稿邮箱：yanglz@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：15311451191，同微信）。本期主题为“电镜核心部件技术”，对应专题如下（点击图片进入专题），相关约稿将陆续上线，欢迎关注。以下为安捷伦科技（中国）有限公司真空事业部供稿，安捷伦科技（中国）有限公司真空部门的前身——创建于1948年的瓦里安（Varian）在1957年发明了第一台溅射离子泵（SIP），大大拓展了当时的技术所能达到的真空度，使超高真空成为可能，因此安捷伦对于真空技术有着丰富的经验和深刻的理解。安捷伦为了满足电子显微镜系统高真空、低电磁噪声和低振动的要求，基于Varian Vacuum 产品的基础，开发了一系列的真空系统。以下，安捷伦分享了对真空技术的看法及面向电子显微镜领域的真空系统整体解决方案。--------------------电子显微镜的真空系统介绍供稿：安捷伦科技（中国）有限公司真空事业部1.引言在上个世纪二三十年代，为了看到有机细胞（细胞核、线粒体等）内部的细微结构（无论是透射电子显微镜还是扫描电子显微镜，都是靠电子束照射样品来获取图像，其主要部分包含电子源（电子枪）、电子透镜、扫描线圈、检测器等，这些部件通常自上而下地装在一个高真空的腔室（镜筒）内。图1 电子显微镜的系统结构电子枪（也被称为电子源）：一般位于镜筒的顶部，它能发射电子并形成速度均匀的电子束。电子束向下通过电子透镜来聚焦。电子透镜：电子显微镜镜筒中最重要的部件之一，它用一个对称于镜筒轴线的空间电场或磁场使电子轨迹向轴线偏转以形成聚焦，其作用与玻璃凸透镜使光束聚焦的作用相似，所以称为电子透镜。现代电子显微镜大多采用电磁透镜，由很稳定的直流励磁电流通过带极靴的线圈产生的强磁场使电子聚焦。扫描线圈：控制和微调光束位置的电磁线圈。检测器：聚焦的电子束照射样品台上的样品并产生信号，这些信号被检测器检测到，然后被转换成图像。3.真空对于电子显微镜的重要性真空对电子显微镜有非常重要的作用。电子显微镜工作时，整个电子束路径与待分析的样品一起都会置于高真空的环境，如果真空度不够高，电子枪的栅极与阳极间可能会产生极间放电进而烧断灯丝，电子束与残留空气粒子发生碰撞还会导致散射，这种散射会导致电子束中的电子无法到达样品，或者分析失真。4.电子显微镜对真空的要求为了使电子束中的电子尽量不受阻碍地移动，电子显微镜的真空度通常需要达到1E-7mbar量级的高真空，甚至1E-10mbar量级的超高真空；除了真空度，真空泵工作时的振动水平也非常关键。由于电子束的截面小，在样品上的定位精度很高，只有处于振动水平极低的环境中，才能保持这种精度；另外，为了避免油蒸汽污染样品或显微镜内部元件，最好采用无油干式的真空泵。5.典型的真空系统配置下图是一个扫描电子显微镜系统的示例。左侧从上往下分别是装有电子枪和电子透镜的镜筒和放置样品的样品腔，样品腔的右边是一个进出样室（LoadLock）。待分析的样品被放置于进出样室内，进出样室被抽到一定的真空度后再把样品转移到样品腔中进行分析。有进出样室的电子显微镜可以将样品腔一直维持在高真空，从而缩短每次检测的准备时间，提高样品吞吐量，降低单次检测成本。图2 典型的真空系统配置该扫描电子显微镜的镜筒上配置有两台离子泵（IonPump），在样品腔和进出样室还配置了两套分子泵（TurboPump）机组和多个阀门（Valve），并配置了多个真空计以检测不同位置的真空度。6.安捷伦真空：提供适合电子显微镜的全套真空产品安捷伦真空部门的前身、创建于1948年的瓦里安（Varian）在1957年发明了第一台溅射离子泵（SIP）。离子泵的发明大大拓展了当时的技术所能达到的真空度，使超高真空成为可能。安捷伦真空对聚束系统真空应用有着非常丰富的经验，为了满足电子显微镜系统高真空、低电磁噪声和低振动的要求，开发了一系列的产品。离子泵：作为离子泵的发明者，安捷伦真空可以生产多种类型的离子泵。采用专利设计的安捷伦扫描电子显微镜专用离子泵，具有更加稳定和精准的压力读数，以及更少的粒子产生，特别适合安装于电子枪处（电子枪处对温度、磁场的要求都比较高，一般的冷阴极或热阴极真空计对其正常工作会有影响，而普通的离子泵测量的压力偏差又比较大）。安捷伦真空独有的StarCell离子泵在保留较高活性气体抽速的同时，还具有相当高的惰性气体抽速，一般将其安装于镜筒的下部，与电子枪上的SEM离子泵相结合，为电子显微镜提供一个强大的高真空抽气组合。图3 安捷伦SEM专用离子泵分子泵：安捷伦TwisTorr涡轮分子泵采用独有的AFS悬浮轴承技术，工作时振动非常低，被广泛地应用在世界各地的众多电子显微镜上。一个位于日本的业界领袖，从2015年起，在其生产的电子显微镜上使用了1000多台安捷伦分子泵，泵的可靠性非常接近100%，实测的振动水平低于0.01米/秒2，噪声等级更是只有40dB(A)。图4 安捷伦TwisTorr涡轮分子泵阻尼减振器：为了进一步减小分子泵振动对电子显微镜等高灵敏度分析仪器的影响，安捷伦真空专门开发了一款阻尼减震器，该减震器可以将涡轮分子泵在满转速时的振动减小到原来的1/40左右（CF法兰）。图5 阻尼减振器除此之外，安捷伦真空可以提供各种抽速的涡旋干泵、各种类型的真空计、电磁噪声几乎为零的各种真空泵控制器等，另外，基于其在聚束系统广泛的知识和灵活的制造能力，还可以为特定系统定制特殊的离子泵，还可以为敏感的显微镜应用提供最先进的振动模拟和测试。

超高温接触角测量仪原理介绍：接触角（Contact angle）是指在气、液、固三相交点处的气-液界面的切线，此切线在液体一方的与固-液交界线之间的夹角θ，是润湿程度的量度，是现今表面性能检测的主要方法。由主体支架、专用光源、远焦镜头、工业成像CCD、高温高真空炉体、水循环冷却系统、真空泵、专用分析软件等组成。超高温接触角测量仪的应用： 在高温真空条件下，通过视频光学原理，测试各种材料的润湿铺展性能；目前已经广泛应用于陶瓷材料研究、金属材料研究、钎焊研究、航空航天材料研究、钢铁冶炼研究、复合材料研究等众多高校院所及企业。研究材料在高温状态下熔体与其相应的基底材料间的接触角变化规律。对于高熔点材料能实现高真空或惰性气体保护气氛下的表界面性能测试，而对于低熔点材料能现实升降温过程中的收缩、变形、融化、润湿、铺展及凝固行为进行图像化、定量化表征。设备性价比高、加热稳定、真空度高、功能全面、可满足各种金属材料科研的需要。1、测量液态金属在高温真空状态下对基材的润湿性能,评估不同材质在高温真空状态下润湿过程及附着性能 2、研究金属与陶瓷复合材料间的润湿性能,测量金属材料在高温真空状态下熔融时，在陶瓷材料上的接触角 3、研究钎焊过程,钎料在基材上的润湿铺展过程,动态分析钎料在高温下的接触角、润湿过程 4、测量金属在不同的高温状态下,以及不同的气体保护环境下,对于不同基材的接触角变化及区别:5、分析涂层与基材的接触角,分析涂层与基材的润湿过程及铺展机理,并研究不同温度及不同气氛下,润湿性能的区别:6、研究液体与固体间的接触角,评估液体与固体的附着粘附性能，分析固体的表面自由能 7、分析焊料与焊接体的接触角值,从而有效地提升焊接强度 8、基于分析接触角及表面张力的基础,控制合理润湿范围，查找有效的去除冶炼过程中炉垢的办法。应用案例超高温接触角测量仪核心参数：型号CA600 腔内环境大气环境/真空/惰性/有氧气氛高温系统温度范围室温～1200℃/室温～1700℃长期使用温度室温～1100℃/室温～1600℃真空下温度1000/1500测温电偶1200°：N型电偶 1700°：B型国际铂铑热电偶测温精度±1℃温度控制30段程序温度设定实现复杂热处理工艺的分析升温速率常温-1000℃≤10℃/min1000℃-1600℃≤5℃/min加热体1200°HRE合金电阻丝/1700度U型硅钼棒恒温区尺寸长200mm加热管尺寸内直径50mm*长度700mm测温系统温度监控，测温材质美国钨铼合金，测量精度±0.1℃，可实时测量加热管内温度。进样方式具有快速样品制备专用工具，以及样品装载专用工具，确保样品快速定位视窗法兰专用同轴双视窗法兰，备双通道惰性保护装置，可同时或单独使用某种工艺气体对内部金属进行保护，带真空系统及保护气体管路、双水冷装置。采用进口石英材质并可快拆更换。炉膛材质1200°C内采用石英，1700°C以上采用高纯刚玉保温材料湿法真空抽滤成型制备的多晶无极氧化铝陶瓷纤维材料样品尺寸5*5*5mm真空系统真空度范围1*10-1Pa采用机械真空泵+数字流量计+真空法兰1*10-3Pa采用分子泵+复合全量程高精度真空计+真空法兰材质两级组合，在高温下达到高真空要求；泵体采用高纯度不锈钢；配置复合真空计；真空系统也可以通保护气体水冷系统温控范围温度范围：5-35℃外形尺寸约460mm（长）*380mm（宽）*590mm（高）水泵流量15L/min冷却系统容量≥11L实测制冷量1520W成像系统镜头Subpixel0.7-4.5倍超高温高清远焦距工业级连续变倍式显微镜、工作距离500mm相机日本SONY原装进口高速工业级芯片(Onsemi行曝光)传感器类型1/2.9 英寸逐行扫描CMOS分辨率1280× 1024镜头控制仰视角度：±10度，精度：1度，前后180mm（微调50mm）*左右200mm（微调50mm）帧率全局曝光高速400帧/s（最快2.5ms采集/次）视频录像功能可录制整个高温润湿过程连续测量测量间隔时间可调、实时记录、连续测量光源系统组合方式采用石英扩散膜与均光板使得亮度更均匀，液滴轮廓更清晰光源进口CCS工业级冷光源（有效避免因光源散发热量蒸发液滴），寿命可达5万小时 亮度调节PWM数字调节功率10W测量软件CA V2.0静/动态接触角测量软件+表面能测量软件操作系统要求windows 10(64位)测量方式自动与手动计算方法自动拟合法（ms级别一键全自动拟合，不存在人工误差）、三点拟合、五点拟合、自动测量（包括圆拟合法/斜圆拟合法（Circle method/ Oblique Circle）、椭圆拟合法/斜椭圆拟合法(Ellipse method /Oblique Ellipse)）、凹凸面测量等基线拟合自动与手动角度范围0°＜θ＜180°精度0.1°分辨率0.001°分析自动计算多组数据中接触角的最大接触角、最小接触角、平均接触角，左右接触角分别计算与比较功能表面能测量方法Fowks法，OWRK法，Zisman法，EOS法，Acid-Base Theory法,Wu harmonic mean法,Extended Fowkes法，得到固体表面能。表面能单位mN/m输入电源220V 50-60Hz仪器尺寸约1500mm（长）*405mm(宽)* 725mm(高)润湿性分析粘附功一键自动分析铺展系数一键自动分析粘附张力一键自动分析精度0.001 mN/m单位mN/m选配件1.机械真空泵，真空度：1*10-1Pa 2. FJ-110分子泵组一套，最大抽气速率110L/s (对空气)，真空度：1*10-3Pa 3.惰性气体气氛保护（Ar，N2，He或混合气体）4.冷浴装置：5℃-35°超高温接触角测量仪测试方法