Perustiedot tyhjiöpumpuista ja tyhjiölaitteista

1 Tyhjiön luokittelu ja sovellukset

Tyhjiötä luokitellaan paineen mukaan. Jokainen tyhjiön tason kertaluokan parannus vastaa harvemman kaasumolekyyli tiukkuutta ja puhtaampaa fysikaalista ympäristöä, ja se kattaa kaikki skenaariot perinteisistä teollisista prosesseista nykyaikaiseen perusfysiikan tutkimukseen.

• Karkea tyhjiö (10⁵–10² Pa) Sovellukset: Teollisten imukuppien avulla tapahtuva materiaalien käsittely, elintarvikkeiden tyhjiöpakkaus, tyhjiömuovaus, karkean tyhjiön suodatus sekä muut yleiset siviili- ja kevytteollisuuden prosessit.
• Keskityhjiö (10²–10⁻¹ Pa) Sovellukset: Tyhjiössä tapahtuva pehmennyslämmitys, materiaalien tyhjiöjäädytys, kemiallisessa teollisuudessa käytetty tyhjiödestillaatio ja -puhdistus sekä työkappaleiden tyhjiöimpregnointi.
• Korkeatyhjiö (10⁻¹–10⁻⁵ Pa) Sovellukset: Optisten ja magneetronpulverointipinnoitteiden valmistus, elektronimikroskopiakuvaukset, metallurginen sulatus tyhjiössä sekä puolijohdekomponenttien valmistus.
• Erittäin korkeatyhjiö (UHV, ＜ 10⁻⁵ Pa) Sovellukset: Pinnan fysikaalinen analyysi (SEM/XPS), hiukkaskiihdyttimien kammiot, ilmanpaineeton tila avaruusteknologian ympäristössä, ydinfuusiolaitteiden tyhjiökammiot.
• Erinomainen tyhjiö (XHV, ＜ 10⁻⁹ Pa) Sovellukset: Gravitaatioaaltojen havaintolaitteet, edistyneimmät perusfysiikan kokeet, erinomaisen puhtaan pinnan tutkimus, erinomaisen tarkan mittauslaitteiston valmistus.

2 Yleinen tyhjiöpumpun luokittelukehys

Tyhjiön tuottamisen keskeisenä laitteena tyhjiöpumput luokitellaan kolmen ulottuvuuden mukaan: toimintaperiaate, käyttöpainealue ja tiivistys/voiteluaine. Mallin valinta vaatii kokonaisvaltaista arviointia puhdistusvaatimuksista, tavoiteltavasta tyhjiötasosta, pumpausnopeudesta ja tuotantokustannuksista.

2.1 Luokittelu toimintaperiaatteen mukaan

• Kaasun siirtopumput Kaasua kuljetetaan jatkuvasti mekaanisen liikkeen avulla, ja se edustaa teollisuudessa laajimmin käytettyä pumpuluentoa. Se jaetaan positiivisen siirtovoiman pumppuihin (pyöriväsiipiset pumput, vaihtosuuntaiset pumput) ja liikemäärän siirtoon perustuviin pumppuihin (turbo-molekulaariset pumput, suihkupumput).
• Keräämispumput Kaasumolekyylit immobiloidaan kryogeenisellä adsorptiolla tai kemiallisilla reaktioilla ilman jatkuvaa kaasun poistoa; niitä käytetään pääasiassa erittäin korkean (UHV) ja äärimmäisen korkean (XHV) tyhjiön ympäristöissä. Tyypillisiä malleja ovat kryopumput ja sputter-ionipumput.

2.2 Luokittelu toimintapainekeskilän mukaan

• Esipumput / karkeat pumput tyhjentävät ilmanpaineen saavuttaakseen alustavan karkean tyhjiön ja toimivat kaikkien tyhjiöjärjestelmien perusyksikkönä.
• Pääpumput tuottavat teknologisissa prosesseissa vaaditun korkean/erittäin korkean tyhjiön ja toimivat laitteiston ensisijaisena tyhjiölähteenä.
• Vahvistuspumpujen joukko asennetaan sarjaan esipumpun ja pääpumpun väliin parantaakseen pumpauskykyä keskityhjiöalueella; Roots-pumput ovat edustavaa tyyppiä.

2.3 Luokittelu tiivistyksen ja voiteluaineen mukaan

• Öljyllä tiivistetyt tyhjiöpumput tyhjiööljy toimii tiivisteenä ja voiteluaineena, mikä tarjoaa suuren pumpausnopeuden ja alhaiset hankintakustannukset. Haittapuolena on öljyn höyryn takaisinvirtaus, johon liittyy tarve öljysumun erottimeen. Soveltuvat metallurgiaan, koneenpuristukseen ja muihin sovelluksiin, joissa ei ole erityisiä puhtausvaatimuksia.
• Kuivat tyhjiöpumput öljytön tiivistys ja voitelu poistavat kokonaan öljyhöyryn saastumisen ja yksinkertaistavat käytön jälkeistä huoltoa. Ne ovat ensisijainen valinta korkean puhtaustason prosesseihin, kuten puolijohteiden valmistukseen, lääkkeiden tuotantoon ja tarkkaan pinnoitukseen.

3 Yleisimmät siirtopumpulla toimivat tyhjiöpumput

3.1 Öljyllä tiivistetyt pyöriväsiipiset pumput

3.1.1 Toimintaperiaate ja rakenne

Tärkeimmät komponentit ovat staattori, eksentrinen roottori ja joustavat siivet. Erityisesti tyhjiööljy täyttää pumpun kammion ja muodostaa öljykalvon, joka tiukentaa mekaanisia välyksiä ja tarjoaa voitelua. Pyörivä liike aiheuttaa siipien keskipakovoiman, joka mahdollistaa peräkkäiset imu-, puristus- ja poisto vaiheet. Kahden vaiheen pyöriväsiipipumput käyttävät sarjapuristusta saavuttaakseen paremman lopullisen tyhjiön kuin yksivaiheiset mallit. Kaasupallastarvikeventtiili: Kuiva ilma sekoitetaan puristuskammioon vähentääkseen vesihöyryn osapainetta, mikä estää höyryn nesteitymisen ja öljyn saastumisen vedenhöyryä sisältävissä prosesseissa.

3.1.2 Suoritusominaisuudet

Pumpun imunopeus pysyy vakiona laajalla painealueella ja vähenee hitaasti, kun tulopaine laskee. Kahden vaiheen yksiköt saavuttavat lopullisen paineen 10⁻³–10⁻⁴ Pa, mikä tekee niistä päävarusteet karkean ja keskitason tyhjiön tuottamiseen sekä tavanomaiset esipumput korkean tyhjiön järjestelmiin.

3.1.3 Sovellukset ja valintaperusteet

• Tyypillisiä sovelluksia: Etuvaiheen karkeapumppaus kaikille korkean tyhjiön järjestelmille, jäähdytysaineen täyttö jäähdytyslaitteisiin, elintarvikkeiden pakastekuivatus, elektronisten komponenttien tyhjiöpakkaus, perustasoiset pinnoitustekniset prosessit.
• Valintaindikaattorit: Tehokas pumpun suorituskyky (määrittää tyhjennysajan), lopputyhjiö, kaasupallastin asennus, öljysumun erotuslaite.
• Käyttörajoitukset: Puhdasprosesseihin, joissa vaaditaan erityistä puhtautta, on estämään öljyn takaisinvirtausta asennettava kylmäpyydin tai molekyylisieppi; pölyllisen kaasuvirran tapauksessa on pakollista käyttää esisuodattimia; syövyttäviä ja syttyviä/purkautuvia kaasuja ei saa pumpata suoraan ilman esikäsittelylaitteita.

3.2 Roots-pumput (lisäpumput)

3.2.1 Toimintaperiaate

Kahden kahdeksikon muotoisen roottorin pari pyörii pumpun kammiossa synkronisesti vastakkaisiin suuntiin tarkkuustahdistusgearien avulla ilman fyysistä kosketusta, jolloin kaasu siirretään jaksoittaisen tilavuuden muutoksen avulla. Pumpun sisällä ei tapahdu sisäistä puristusta; poistopaineen erotus saadaan kokonaan esipumpuista (pyöriväsiipiset pumput tai kuivat pumput), joten Roots-pumput on käytettävä sarjassa esipumpun kanssa pumpun joukkona. Sisäinen ohitusventtiili vapauttaa paineen automaattisesti, kun paine-ero ylittää kynnysarvon, jotta roottorit eivät ylikuumene ja lukkiudu. Jokaisella Roots-pumpulla on kriittinen puristussuhde; kaasun takaisinvirtaus tapahtuu, jos todellinen painesuhde ylittää tämän rajan.

3.2.2 Suoritusominaisuudet

Säilyttää vakaa suuren pumpausnopeuden keskivakuumin alueella 10³–10⁻² Pa, mikä merkittävästi parantaa yhdistettyjen tyhjiöjärjestelmien kokonaispumpaustehoa standardina lisäpumpuna.

3.2.3 Sovellukset ja valintakriteerit

• Tyypillisiä sovelluksia: tyhjiömetallurginen sulatus, optinen/elektroninen tyhjiöpinnoitus, työkappaleiden tyhjiölämmönkäsittely ja suurten tyhjiökammioiden nopea tyhjennys.
• Valintavaatimukset: Rootsin pumpun ja etupumpun imunopeussuhde suositellaan olevan 5:1–10:1; käynnistys- ja jatkuvatoimintapaine-ero on pidettävä tiukasti hallinnassa; korkeatehoisessa jatkuvatoiminnassa käytetään veskyllytystä, kun taas pieniin ja keskitasoisesti kuormitettuihin olosuhteisiin riittää ilmajäähdytys.

3.3 Sarja kuivapumpuja (öljytöntä puhdasta pumpuista)

Kuivapumput toimivat ilman öljypohjaista tiivistystä tai voitelua, mikä poistaa täysin öljyhaihtumien saastuttavan vaikutuksen ja tekee niistä sopivia korkean puhtaustason vaativiin sovelluksiin, kuten puolijohdetuotantoon, lääkkeiden valmistukseen ja tarkkoihin analyysilaitteisiin. Alla on luettelossa neljä yleisintä tyyppiä:

• Kynsipyöräpumput Kaasua tiivistetään useassa vaiheessa kahden koskemattoman, sorkkamaisen roottorin avulla. Tämä pumpun tyyppi tunnetaan vakavasta toiminnastaan, pienien hiukkasten sietokyvystä ja mahdollisuudesta käyttää typpipuhallusta räjähdysvaaran estämiseksi; se soveltuu 24 tunnin jatkuvaa karkeaa pumpausta karkeassa ja keskitasoisessa tyhjiössä.
• Ruuvikuivapumput Kaksinkertaiset ruuviroottorit puristavat kaasua isotermissä, mikä mahdollistaa korkean puristussuhteen yhdessä vaiheessa ja suoran ilmanpaineeseen tapahtuvan poistoputken käytön. Pumpun kammioita voidaan pinnoittaa korroosionkestävillä materiaaleilla, jotta ne kestävät prosessikaasuja, jotka sisältävät höyryä ja syövyttäviä kaasuja. Näitä pumpuja käytetään laajalti puolijohde-etsaustekniikassa, CVD-ohutkalvopinnoituksessa, aurinkokennäpinnoituksessa ja lääketeollisuuden pakastekuivauksessa.
• Kierrepumput Kiinteän ja kiertävän ruuvilevyn välinen suhteellinen kiertoliike muodostaa jatkuvia puristuskameroita. Ruuvipumppujen kompakti rakennemitta, alhainen melu- ja värinätaso sekä alhainen vikaantumisaste tekevät niistä ideaalisia laboratoriomassaspektrometreihin, heliumvuototarkastimiin ja muihin pieniin tarkkuuslaitteisiin.
• Monitasoiset Roots-kuivapumput Useita Roots-pyöriväosapareja on kytketty sarjaan vaiheittaiseen kaasun puristukseen, mikä tarjoaa suuren pumpausnopeuden ja suoran ilmakehään päästävän poistotoiminnon; niitä käytetään laajalti puolijohde- ja aurinkoenergiateollisuuden suurissa tuotantolinjoissa.

4 Liikemäärän siirtoon perustuvat tyhjiöpumput (pääpumput korkealle tyhjiölle)

4.1 Turbomolekulaariset pumput

4.1.1 Toimintaperiaate

Monitasoiset korkean nopeuden pyörivät roottorisäteet ja paikallaan olevat staattorisäteet on järjestetty vuorotellen. Rotorit pyörivät kymmeniä tuhansia kierrosta minuutissa ja siirtävät liikemäärää kaasumolekyyleihin törmäysten välityksellä, mikä aiheuttaa suunnatun kaasun kuljetuksen. Useimmat kaupallisesti saatavat mallit käyttävät yhdistettyä turbiini–Holweck-rakennetta saavuttaakseen tasapainon korkean pumpausnopeuden ja korkean puristussuhteen välillä. Puristussuhde on erittäin korkea raskailla kaasuilla, kuten argonilla, mutta suhteellisen alhainen kevyillä kaasuilla (vety, helium), mikä edellyttää esipumpattua tyhjennystä sopivalla etupumpulla. Käytettävissä on kaksi laakerirakennetta: edulliset mekaaniset laakerit, joita voidaan rasvata tai voiteluhihnoilla, sekä edistyneet täysin magneettiset leviämislaakerit, jotka toimivat ilman kosketusta, aiheuttavat vähän värinää ja tarjoavat pidennetyn käyttöiän.

4.1.2 Sovellukset ja valintasuositukset

Lopullinen tyhjiöalue vaihtelee 10⁻²–10⁻⁹ Pa:n välillä. Öljytön ja puhdas turbiinimolekulaaripumppu toimii ytimenä korkean tyhjiön prosesseissa, kuten puolijohde-PVD-pinnoituksessa, läpikuvaus-/skannaus-elektronimikroskopiassa, massaspektrometriassa ja avaruusteknologian tilojen avaruussimulaatioissa. Tärkeimmät valintaperusteet: esipumppun suorituskyvyn sovittaminen, maksimisyöttöpaineen rajoittaminen ylikuormituksen välttämiseksi, vesijäähdytys korkean tehon mallien kanssa sekä värähtelyn eristäminen ja magneettisuojauksen huomiointi asennuksen aikana. Suora altistuminen ilmakehän paineelle on kielletty, koska se aiheuttaa pysyvää vahinkoa turbiinin siiville.

4.2 Öljypohjaiset diffuusiopumput

4.2.1 Toimintaperiaate

Silikoniöljyä tai polyfenyylieetteriä käytetään työnesteenä, ja sen kuumennus tuottaa supersonisuuksia suunnattuja höyrysuulia, jotka kuljettavat ja tiukentavat kaasumolekyylejä viskoosin törmäyksen avulla. Monitasoiset suutinkohtelut estävät öljyn takaisinvirtausta. Liikkuvia mekaanisia komponentteja ei ole, mikä takaa vakaa toiminnan, alhaiset huoltokustannukset, suuren pumpausnopeuden ja korkean kustannus-hyöty-suhteen. Pääasiallinen heikkous on öljyhöyryn takaisinvirtaus, joka vaatii kylmänapit tai korkean tehokkuuden esteet tyhjiökammioiden suojaamiseksi.

4.2.2 Sovellukset ja valintasuositukset

Saavuttaa lopullisen tyhjiön 10⁻⁶–10⁻⁹ Pa, ja sitä käytetään laajalti suurialueisten koristekerrosten, optisten linssien pinnoitusten, tyhjiölämpökäsittelyuunien ja suurten avaruusalan tilojen simulointikammioiden kanssa. Valintakriteerit: kammion nimellishalkaisijan sovittaminen, integroitu lämpötilasäädettävä lämmitysjärjestelmä; esityhjiön ylläpitämiseksi alle 10 Pa vaaditaan Roots-kiertopumpun ja kierronpumpun yhdistelmä. Korkean tyhjiön sovelluksissa suositellaan piilisilikonöljyä, kun taas mineraaliöljyä voidaan käyttää vain alhaisen tason teollisissa prosesseissa. Alan kehityssuunta: Turbomolekulaariset kuivapumput korvaavat vähitellen öljypohjaisia diffuusiopumppuja tarkoissa puolijohteiden tuotantolinjoissa, mutta öljypohjaiset diffuusiopumput ovat edelleen korvaamattomia suuritilavuus-kammioissa ja teollisissa prosesseissa, joissa puhdasuusvaatimukset ovat kohtalaiset, koska niillä on suuri pumpausnopeus ja taloudellisia etuja.

4.3 Höyrypuristuspumput

Korkeapaineinen höyry muunnetaan Laval-suutimen kautta äänennopeutta suuremmaksi purkautumisvirraksi, joka imaisee ja sekoittaa kohdegassin saavuttaakseen pumpausvaikutuksen. Ei liikkuvia mekaanisia osia sisältävät ruiskupumput ovat erinomaisen vikasietoisia ja voivat käsitellä suoraan hiukkasia, syövyttäviä aineita ja palavaa/purkautuvaa kaasua sisältäviä kaasuvirtoja. Monitasoisella sarjakytkennällä saavutetaan karkea tyhjiötila, jonka paine on satoja pascalia. Tärkeimmät sovellusalueet ovat öljy- ja kemian teollisuuden tyhjiödistillaatio, metallurgian sulan teräksen tyhjiöpuhdistus, laajamittainen materiaalin tyhjiökuivatus sekä voimalaitosten tyhjiöjärjestelmät. Valintaparametrit: höyryn paine ja kulutus, jäähdytysvesivirtaus, pumpun materiaali valitaan kaasun syövyttävyyden ja käsittelytehon mukaan.

5 Keräämispumppuja erinomaisen korkean tyhjiön saavuttamiseksi

5.1 Kryopumput

5.1.1 Toimintaperiaate

G-M-kryokylmäkone tuottaa kahdenasteisen kryogeenisen jäähdytyslevyn: ensimmäinen vaihe (50–80 K) sitoo vesihöyryä ja hiilivetyjä; toinen vaihe (10–15 K) tiukentaa typpeä, happiksi ja argonia. Toisessa jäähdytysvaiheessa sijaitsevat aktiivihiilellä pinnoitetut jäähdytyslevyt adsorboivat fysikaalisella adsorptiolla keveitä kaasuja, kuten vetyä ja heliumia. Kun jäähdytyslevyt ovat täyttynyt adsorboituneesta kaasusta, niitä lämmitetään uudelleenkäynnistystä varten 100–200 °C:n lämpötilaan, jolloin pumpauskyky palautuu. Koko käyttöjakso on öljytön, eikä takaisinvirtausta tapahdu.

5.1.2 Sovellukset ja käyttöspesifikaatiot

Lopullinen tyhjiö saavuttaa 10⁻⁹ Pa:n, ja sitä käytetään puolijohde-ionitörmäyksissä, magneettiruiskeutuksessa, optisessa höyrystyspinnoituksessa, ydinfuusiotutkimuksissa ja pinnanfysiikan tutkimuksissa. Käynnistystä edeltävässä vaiheessa esipumput on käytettävä kammion alapaineen saavuttamiseksi alle 1 Pa:n ja tyhjiöjärjestelmän täydelliseen kuivaamiseen; suora käynnistys korkeassa paineessa ja runsaasti vesisähköä sisältävän ilman kanssa johtaa kylmäpään jäätymiseen ja pysyvään vaurioon. Valintatekijöihin kuuluvat kammion lämmöntaakka, regenerointikierroksen kesto ja takaisinvirtauksen estävän esteen suunnittelu.

5.2 Ruiskutusionipumput

5.2.1 Toimintaperiaate

Penning-purkaus aiheutetaan kohtisuorissa sähkömagneettisissa kentissä, jolloin kaasumolekyylit ionisoituvat. Korkean energian ionit iskeytyvät titaanikatodeihin ja sputteroivat niistä uusia aktiivisia titaanikalvoja. Reagoivat kaasut muodostavat vakaita yhdisteitä kemiallisen reaktion kautta titaanikalvojen kanssa, kun taas vety ja muut kevyet kaasut sitoutuvat titaanin kiteiseen hilasuureen. Ilman pyöriviä mekaanisia osia ionipumput tarjoavat värähtelyttömistä toimintaa kokonaan metallisella öljytön tiivistyksellä ja erinomaisen pitkästä huoltovapaasta jatkuvasta käyttöajasta. Rajoitus: Alhainen pumpausnopeus jalokaasuille (He, Ar), jolloin vaaditaan lisävarusteena titaanin sublimaatiopumppuja tai kryopumppuja.

5.2.2 Sovellukset ja valintasuositukset

Lopullinen tyhjiö voi ulottua 10⁻¹¹ Pa:n tasolle, mikä tekee sen soveltuvaksi elektronimikroskooppeihin, hiukkaskiihdyttimiin, XPS-/AES-pinnananalyysilaitteisiin ja äärimmäisen korkean tyhjiön tutkimustiloihin. Sisäänrakennetut pysyvät magneetit aiheuttavat hajamagneettikenttiä, joiden vuoksi tarkkuuselektronisuihkulaitteiden läheisyyteen vaaditaan turvallisia asennusetäisyyksiä. Käynnistystä varten vaaditaan esityhjennys 10⁻² Pa:n tasolle. Pölyä ja hiilivetyjen höyryä ei saa pumpata suoraan, jotta estetään elektrodien myrkyttyminen ja vikaantuminen.

5.3 Titaanin sublimaatiopumput (TSP) ja haihtumattomat getteripumput (NEG)

Molemmat toimivat apupumpuina UHV/XHV-järjestelmissä ja yhdistetään yleensä ionipumpun ja kryopumpun kanssa:

• Titaanin sublimaatiopumput (TSP) : Titaanilangat tai -pelletit kuumennetaan korkealla virralla, jolloin titaaniatomit sublimoituvat ja muodostavat adsorptiofilmin kylmille seinille reaktiivisten kaasujen sitomiseksi. Toiminta on epäjatkuva ja vaatii ajoittaisen uudelleenkäynnistyksen; ne eivät kykene pumpaamaan metaania tai jalokaasuja.
• Haihtumattomat getteripumput (NEG) zr-V-Fe-seos aktivoituu 400–450 °C:n lämpötilassa muodottaakseen huokoisia rakenteita, mikä mahdollistaa vety-, hiilimonoksidin, hiilidioksidin ja vesihöyryn kemiallisen adsorption huoneenlämmössä. Ei aiheuta värähtelyjä eikä vaadi öljyä, pitkä käyttöikä; ei vaikuta metaaniin eikä jalokaasuun. Tärkeimmät sovellukset: synkrotronisäteilyn varastorengas, hiukkaskiihdyttimet ja korkealuokkaiset puolijohdevarusteet; käytetään puhdasta UHV/XHV-järjestelmän rakentamiseen ja varmistamaan vakaa säde laadu ja kokeellinen luotettavuus.

6 Yleinen tyhjiöpumpun valintamenetelmä

Tyhjiöpumpun valinta ei voi perustua pelkästään tavoitteelliseen tyhjiötasoon; vaaditaan moniulotteista ristiä arviointia:

• Tavoitteellinen tyhjiötaso : Valitse pääpumppu ja esipumppu yhdessä teknologisten prosessien karkean/keskitason/korkean/erittäin korkean tyhjiön luokittelun mukaan.
• Puhdistusvaatimukset kuivapumput, kryopumput ja ionipumput ovat etusijalla puolijohteiden, lääkkeiden ja tarkkojen analyysien alalla; öljyllä tiivistetyt pyöriväsiipiset pumput ja öljypohjaiset diffuusiopumput ovat hyväksyttäviä metallurgiassa, pakkausteollisuudessa ja laajapinta-alaisessa teollisessa pinnoituksessa, jossa puhdasuusvaatimukset ovat lievempiä.
• Prosessikaasun olosuhteet vesihöyryn sisältäviin virtauksiin soveltuvat kaasupuskurilla varustetut pyöriväsiipiset pumput; esisuodattimet pölyä sisältävälle kaasulle; korrosiota kestävät ruuvikuivapumput syövyttäville aineille; kryopumpun integrointi suurille inerttikaasukuormille; typpipuhallusvarusteiset räjähdysvarmuuden takaa-asiat syttyvien ja räjähtävien aineiden käsittelyyn.
• Imunopeuden sovitus suurempi kammion tilavuus ja vuotoprosentti edellyttävät korkeampaa imunopeutta; Roots-ylimääräispumpun ja esipumpun välillä on säilytettävä 5:1–10:1:n imunopeussuhde; turbiinimolekulaaripumppujen ja kryopumppujen kanssa on käytettävä sovitettuja esipumppujen läpivirtausta.
• Alkupääoman ja huoltokustannukset öljyllä tiivistetyt pyörivän siivenpumput tarjoavat alhaisen alustavan kustannuksen lyhytaikaiselle välittömälle käytölle; kuivapumput ovat optimaalisia pitkäaikaiseen jatkuvaan puhdasvalmistukseen; öljypohjaiset diffuusiopumput ovat kustannustehokkaita suurille kammioille, joissa vaaditaan vain kohtalaista puhtautta; spiraalikuivapumput sopivat pieniin laboratoriolaitteisiin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että tyhjiötekniikat perustuvat erilaisten pumputyypien yhdistelmiin, jotta voidaan kattaa koko teollinen ketju perusteollisuudesta edistyneeseen perustutkimukseen. Tyhjiön tason ja ympäristön puhtaustason jatkuvat parannukset ohjaavat teknologista kehitystä teollisuudessa, materiaalitieteessä, puolijohteissa, avaruusteknologiassa ja perusfysiikassa.