Le pompe per vuoto a secco assumono principalmente le seguenti forme:
Tipo-a lobo doppio
Il design del tipo a doppio lobo- è molto simile a quello della pompa Roots, che è attualmente il tipo più popolare e ampiamente utilizzato. In effetti, alcuni dei primi concetti per la progettazione di pompe a secco prevedevano essenzialmente l'impilamento di più pompe Roots insieme. Questa progettazione a più-stadi dà luogo a un percorso del flusso di gas piuttosto complesso e ogni fase richiede un flusso sostanziale di azoto gassoso che funga sia da diluente che da barriera. Inoltre, per ottenere un elevato grado di vuoto sono necessarie tolleranze estremamente strette per quanto riguarda gli spazi tra gli stadi. Naturalmente, poiché questo design aumenta il rapporto di compressione interna, il consumo energetico è relativamente basso.
Tipo tri-lobo
Il principio di funzionamento del tipo tri-lobo è identico a quello del tipo-bilobo; l'unica differenza è che, durante una singola rotazione, il gas viene diviso in tre pacchetti discreti-anziché due, come nel caso del design a doppio lobo-. Di conseguenza, questi due progetti condividono lo stesso insieme di vantaggi e svantaggi. Per ridurre ulteriormente il consumo energetico, alcuni produttori scelgono di utilizzare due motori CC nel meccanismo di azionamento; tuttavia, questo approccio comporta anche una coppia ridotta e una ridotta capacità di riavviare la pompa. Come nel caso del design a doppio-lobo, ogni fase del design a tre-lobi richiede un flusso sostanziale di gas azoto per eseguire funzioni di diluizione e isolamento.
Tipo ibrido (radici + artiglio)
Il design ibrido (Roots + Claw) utilizza uno stadio Roots per migliorare l'efficienza del pompaggio a livelli di pressione più bassi, mentre impiega uno stadio Claw per aumentare l'efficienza a livelli di pressione più elevati. I suoi principi operativi fondamentali e il percorso del flusso del gas sono identici a quelli dei progetti di tipo lobo- sopra menzionati. Alcuni produttori, tuttavia, scelgono di sostituire lo stadio finale con un design di tipo "stella-"; questa configurazione consente di dividere il gas in cinque pacchetti discreti per rotazione-più o meno nello stesso modo in cui il design a tre-lobi lo divide in tre. Allo stesso modo, in molte applicazioni di processo complesse, ogni fase della progettazione ibrida richiede un flusso sostanziale di azoto gassoso che funga da diluente e barriera.
Tipo a vite di compressione esterna
Il design del tipo a vite di compressione esterna- utilizza una coppia di viti equidistanti. Questa configurazione riduce al minimo la compressione interna creando contemporaneamente il percorso del flusso del gas più breve e semplice possibile. Di conseguenza, il tempo di permanenza del gas all'interno della camera della pompa è mantenuto al minimo assoluto. Sebbene questo progetto comporti un consumo energetico relativamente più elevato a causa del ridotto rapporto di compressione interna, dimostra stabilità e affidabilità eccezionali in un'ampia gamma di processi complessi di produzione di semiconduttori. Questo design a stadio singolo- impone requisiti minimi e semplici riguardo al consumo di azoto, garantendo così un'eccellente intercambiabilità tra i vari processi. In molti processi puliti si può addirittura fare a meno dell’uso dell’azoto.
Pompe a vite a compressione interna
A parte l'utilizzo di una coppia di viti non-isoparametriche, i principi di funzionamento fondamentali del design della pompa a vite a compressione interna sono molto simili a quelli del design della pompa a vite a compressione esterna. La continua riduzione del volume tra le viti genera una compressione interna. Facilitando questa compressione interna, questo design riduce il consumo energetico a un livello paragonabile a quello delle pompe multi-stadio. Tuttavia, in molti processi-proprio come con le pompe multi-stadio-questa compressione interna è molto incline a indurre cambiamenti fisico-chimici nel gas all'interno del corpo della pompa, portando potenzialmente alla solidificazione o alla liquefazione.
