La pompe Roots (pompe de surpression mécanique) n’évacue pas directement vers l’atmosphère ; elle est montée entre une pompe à palettes ou une autre pompe primaire et la chambre à vide, et a pour rôle d’augmenter la vitesse de pompage dans une plage de pression donnée. La nécessité de l’ajouter dépend de deux choses : la quantité de gaz, et la plage de pression dans laquelle cette vitesse de pompage doit être obtenue.
Cas d’application
- Chambre de grand volume nécessitant l’évacuation rapide d’une grande quantité de gaz, la pompe primaire employée seule prenant trop de temps ;
- Le procédé exige de maintenir un débit important à une pression de travail plus basse, alors que la courbe de vitesse de pompage de la pompe primaire a déjà nettement diminué dans cette plage ;
- Présence d’une petite quantité de gaz condensables ou de poussières, à traiter en combinant le taux de compression et un piégeage en amont.
Cas où l’emploi n’est pas adapté ou demande des précautions
- Si la pression de travail requise est déjà très basse (domaine du vide poussé), la pompe Roots reste du domaine du vide moyen ; le vide poussé doit être assuré par une pompe turbomoléculaire ou une pompe à diffusion ;
- Si la quantité de gaz est faible et la chambre petite, le gain apporté par un étage de surpression est limité, tandis qu’il ajoute une machine à entretenir et de l’encombrement ;
- Si le gaz contient beaucoup de poussières ou de liquides, son passage direct dans la pompe Roots accélère l’usure des rotors et des jeux ; il faut prévoir une filtration et un piégeage en amont.
Points de configuration : la pompe Roots et la pompe primaire sont appariées selon le rapport de vitesse de pompage ; lorsque ce rapport est trop élevé, on peut limiter l’écart de pression avec une soupape de décharge ou une dérivation, afin d’éviter la surcharge de la pompe primaire. L’ordre de démarrage prévoit que la pompe primaire établisse d’abord le vide de base, puis que la pompe Roots soit mise en service. Lors du dimensionnement, il convient de calculer d’après la courbe réelle pression-vitesse de pompage ; une comparaison fondée seulement sur la vitesse de pompage maximale peut facilement conduire à un choix erroné.
Ce texte présente une méthode de sélection ; il ne constitue pas un relevé d’ingénierie spécifique.