在近20～ 30年来的高真空系统中,由高真空油扩散泵和作为前级泵的油封式机械泵组成的排气系统,在各工业部门得到了普遍的应用。在这样的真空系统中不可避免的要发生油蒸汽的返流、使真空容器遭到污染,而且在真空容器中进行作业所用的工艺气体会在油中溶解,工艺过程反应生成的颗粒状副产物也会在油中积聚,使油本身变质劣化。近来,主要是半导体产业发展提出的要求,作为高真空泵不要有油蒸汽存在,无油的涡轮分子泵,复合分子泵得到广泛的应用。但是,与这些泵组合的前级泵仍然还是原来的油封式机械泵并在继续使用。还没有真正解决真空系统的无油污染的技术难题。因此迫使人们不得不在改进油封式机械泵上下功夫。有的将泵油改成PFPE油,加上过滤装置等,虽然解决了一些问题,然而大大增加了维修费用和时间,据有的资料介绍,改用PFPE合成油类和增加过滤元件等措施在LTO工艺上应用,每月需6000美元, 6个月就要换泵。使得人们不得不再去研制新型的前级无油泵了。1984年以前研制过一些实验室和专门用途的干式泵。但价格昂贵,运行间隙过小很难在商业上推广应用。

   在1984年日本首先研制了工业上实用的干式泵,将罗茨泵进行六级串联。以后又出现罗茨和爪型转子组合起来的无油泵,总之相继出现了多种型式的干式泵,主要是为半导体产业使用的。而且技术先进的真空企业也都有不同产品出售。干式真空泵的定义干式真空泵很早就出现了,但没有明确的定义。就代替油封式机械泵来说,一般通用的说法是: 能在大气压到10-2 Pa的压力范围内工作; 在泵的抽气流道(如泵腔)中,不能使用任何油类和液体、排气口与大气相通,能连续向大气中排气的泵,即称为干式真空泵(也称为无油真空泵)。对半导体工艺来说,灰尘和颗粒物沉积在基片上所造成的灰尘污染和油的返流污染的危害是同样的,因此要找出一种办法来防止灰尘落到所要研究的表面上,以提高产品的质量。微细颗粒物在空气中的运动是很复杂的,一般受如下因素的影响。如空气的速度, 温度梯度。分子间的碰撞。颗粒物与器壁的相互作用,静电。如果气体密度很大,可产生气动力,这个力能使粘附在内表面上的沉积物碰撞出来。灰尘和固体颗粒物就会被这股气流携带运动起来,当对容器粗抽向大气中排气时,这种现象就会发生。实践中发现当压力降到几个百帕量级时,灰尘和颗粒物几乎就不会漂移了。因此在抽空时要小心控制气流的速度。即降低粗抽时的抽速, 当压力下降到40～ 50h Pa时,使泵的入口全部打开抽气,如分子牵引泵和无油膜片泵机组就能实现这一要求,如图20所示。在高压下,抽速低实现平静的抽气。当分子牵引泵运行时,压力低于10-1h Pa 还能提供最佳的抽速。从所周知,任何真空泵的压缩比都与其间隙的大小和压缩的级数有关。间隙越小,级数越多,泵的影响也不同。使用容积泵抽H2 时,使用气镇,充入干燥的N2 或空气使被抽的混合气体的粘滞性增加了,使干泵的高压段和压缩N2 气就一样了,这样一来,泵抽H2的抽速就可能和抽N2 或抽空气的抽速一样了。用多级无油泵抽H2 而无气镇时,其抽速比SH2 /SN2= 30%～ 35% ,而有气镇时SH2 /SN2= 95%～ 100%。

  无油泵运转成本随地区不同差别很大,要充入干燥N2 气供气镇之用,以抽除腐蚀性气体,可凝性气体等,若充N2 量为25L /s,一天工作20h,全年工作200天的系统一年要消耗9500kg 的N2 气,就价格来说,不比油封式机械泵使用PFPE油贵。据有关资料报导,日本的某真空企业为满足环境保护的要求,准备在2000年取得ISO14001的认证,由此可见,无油泵对环保是有重要作用的。今后对各种无油泵的不断改进,找出各自“最佳的适用范围,很可能21世纪内,与真空技术有关的大部分真空泵将是无油的干式真空泵了。