Tyhjiölaitteet avaruussovellusten simulointiin ja testaamiseen

Avaruuslennot ovat yksi kalleimmista ihmisen tiedossa olevista tutkimushankkeista, ja ne voivat nopeasti maksaa miljardeja euroja. Sen varmistamiseksi, että vastaavat komponentit toimivat myös avaruudessa vallitsevissa tyhjiöolosuhteissa, ne tuotetaan teknisesti maapallon sopivilla pumpuilla ja järjestelmillä. Leybold toimittaa tekniikan tähän kokonaisvaltaisena tarjoajana - erittäin korkeaan tyhjiöön saakka.

Tuoteratkaisut tukevat avaruusalusten, satelliittien ja avaruustekniikoiden kehittämistä, valmistusta ja testaamista. Standardoidut ja erityiset järjestelmäratkaisut, joissa on integroidut esipaine- ja korkea tyhjiöpumput, räätälöidään yksilöllisesti vastaaviin vaatimuksiin.

Avaruusalusten ajovoiman käyttö

Kasvava sovellus on esimerkiksi avaruusalusten liikkumista varten avaruudessa toimivien sähkökäyttöisten järjestelmien simulointi ja testaus. Tätä varten ionisoidut kaasuhiukkaset kiihdytetään sähkökentällä. Nykyaikaiset ionimoottorit tuottavat kaasun virtauksen 0,1 - 10 mg / s. Hyvän korkean alipaineen ylläpitämiseksi tällä huomattavalla virtauksella testihuoneissa tarvitaan erittäin korkea pumppausnopeus, usein alueella 10.000 - 100.000 l / s.

Avaruusolosuhteiden luomiseen tarvittavia kokeellisia kammiojärjestelmiä on kaikenkokoisina: muutamista litroista pienten esineiden, kuten piirilevyjen, testaamiseen useisiin tuhansiin m³ todistamaan kokonaisen avaruusaluksen soveltuvuus avaruuteen. Jalokaasuksenoni on raskain vakaa jalokaasu, ja sitä käytetään useimmissa tapauksissa ionipotkurien käyttöön korkean työntövoiman vuoksi.

Suuren käyttömassan etu on vakuumipumppujen suuri haaste. Yksi syy on ksenonkaasun heikko lämmönjohtavuus, mikä johtaa kriittiseen lämpötilan nousuun kaasunsiirtopakkauspumpuissa, kuten turbomolekyylipumpuissa. Lisäksi vaaditaan monia suuria turbomolekyylipumppuja vaaditun korkean pumppausnopeuden saavuttamiseksi.

Ksenonkaasun pumppaamiseen

Leybold on kehittänyt optimoidun ja yksinkertaisen kryogeenisen ratkaisun ksenonipumppuihin. Gifford-McMahon-tyypin vahvoissa yksivaiheisissa kylmissä päissä on metallilevyjä, jotka kondensoivat ksenonikaasua pumppausnopeudella teoreettisen rajan reunalla.

Koska ennen ionimoottorin testaamista on välttämätöntä saavuttaa lopullinen paine alueella 10-5 Pa - kaukana prosessin paineesta - jäännöskaasujen, kuten typen, hapen jne., Poistamiseksi, nämä sovellukset vaativat myös vastaavasti tehokkaan esijäähdytys- ja suurvakuumissa pumput. Painetta on ohjattava sopivilla välineillä koko testiprosessin ajan. Leybold toimittaa koko tarvittavan tekniikan sekä järjestelmien optimoinnin ja laskennallisen suunnittelun yhdestä lähteestä.

Korkea tyhjiö, erittäin korkea tyhjiö ja erittäin korkea tyhjiö

Tällaisten tyhjiötestauskammioiden kysyntä kasvaa, kun ksenon-ionimoottorien lukumäärä eri avaruuskäyttöön kasvaa. Joustavuudesta ja markkinoille saattamiselle tulee siten olennainen tekijä näiden tehtävien onnistumiselle.