超高真空系統所用的主泵有油擴散泵、濺射離子泵、鈦泵(蒸發式或升華式鈦泵)、渦輪分子泵、低溫泵等。近年來國內有用鋯-鋁吸氣劑泵與其他泵類組合抽氣來獲得超高真空。
對超高真空系統使用的真空泵要求,除通常的選泵原則外,還有
(1)主泵極限真空要比真空裝置的工作真空度高一個到一個半數量級;
(2)在真空裝置工作真空范圍內,真空泵要有足夠的抽速,以便排走裝置中氣體;
(3)主泵或者主泵入口到真空室排氣口的管道、冷阱、擋板、閥門等均能經受250-450℃的烘烤;
(4)主泵對被抽氣體有選擇性抽氣時,應配輔助泵聯合抽氣;
(5)真空泵所用鋼材應選用不銹鋼。
用油擴散泵作主泵應盡量減少油蒸氣對被抽容器的污染。用機械捕集器加到擴散泵入口上可以有效阻擋油分子的通過;使用硅油275或聚苯醚作擴散泵的工作液,可望得到優質真空;在擴散泵與容器間裝入液氮冷凝捕集器或分子篩吸附阱?色@得10-8Pa的壓強。兩個油擴散泵串聯,加上液氮冷阱.可獲得l0-9Pa的真空度.
作為油擴散泵的前級泵.常用油封機械泵。因此,對機械泵油污染也要防止,尤其要防止機械泵預抽時油的污染。
渦輪分子泵與機械泵串聯可以獲得10-8Pa的極限壓強。由于分子泵工作時對重分子(油的分子量在300~650范圍,屬于重分子)壓縮比大.軸承和機械泵的油蒸氣難以返回到高真空部分。 用低溫泵作為主泵,串聯或并聯分子篩吸附泵(預真空泵),即構成了無油超高真空系統。同樣也可以用機械泵作為預真空泵,在機械泵入口管道上設置油蒸氣捕集器。