濺射離子泵抽氣系統(tǒng)的操作工藝及操作注意事項(xiàng)

2011-01-24 張以忱 東北大學(xué)

  下圖為典型的小型濺射離子泵無油超高真空抽氣系統(tǒng)。

典型小型濺射離子泵超高真空系統(tǒng)

1.濺射離子泵 2.鈦升華泵 3.高真空 4.真空室 5.粗抽閥 6.分子篩吸附泵 7.管道閥

圖 典型小型濺射離子泵超高真空系統(tǒng)

  系統(tǒng)的操作工藝如下:?jiǎn)?dòng)(冷卻)吸附泵;如果粗抽是用兩級(jí)分子篩吸附泵,則先冷卻啟動(dòng)第一級(jí)吸附泵,同時(shí)給鈦升華泵通冷卻水。用第一級(jí)泵將系統(tǒng)粗抽到1000 Pa 左右,然后快速關(guān)閉將第一級(jí)吸附泵與粗抽管路隔斷,再用第二級(jí)泵將系統(tǒng)抽到0.4 到0.2 Pa。如果采用三級(jí)吸附泵粗抽時(shí),則可用第一級(jí)泵抽到3000 到5000 Pa的壓力,用第二級(jí)泵抽到15 Pa 壓力,第三級(jí)泵抽到0.1 Pa。分級(jí)抽氣可捕集在粘滯流狀態(tài)下進(jìn)入第一級(jí)中的惰性氣體,同時(shí)也可減少最后一級(jí)抽除的氣體量。這兩者的效果都是降低系統(tǒng)的極限壓力。

  如果系統(tǒng)中有鈦升華泵,則在真空室壓力約為0.5 Pa 時(shí)就可以啟動(dòng)升華泵,開始連續(xù)升華,打開高真空閥門對(duì)真空室抽氣,當(dāng)真空室壓力達(dá)到0.1~0.05 Pa 時(shí)便可啟動(dòng)濺射離子泵,然后關(guān)閉粗抽閥門,將粗抽管道與系統(tǒng)隔開。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于10-5 Pa 時(shí),則可讓鈦升華泵間斷工作,隨著系統(tǒng)壓力的下降,蒸鈦的間隔時(shí)間可以一次比一次加長。可使用定時(shí)電路來控制鈦升華時(shí)間和升華的間隔時(shí)間。

  如果在系統(tǒng)運(yùn)行前,濺射離子泵曾暴露過大氣,則系統(tǒng)的操作順序是先冷卻吸附泵,并接通鈦升華泵的冷卻水,同時(shí)打開高真空閥和粗抽閥,按前面介紹過的順序,用吸附泵和鈦升華泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行粗抽。當(dāng)接通濺射離子泵電源時(shí),由于泵內(nèi)電極的出氣,系統(tǒng)的壓力將會(huì)升高,所以此時(shí)仍需用吸附泵和鈦升華泵進(jìn)行抽氣,直到把放出的氣體負(fù)荷抽完為止。當(dāng)系統(tǒng)壓力穩(wěn)定在0.1 Pa 左右時(shí),即可關(guān)閉粗抽管路閥門,進(jìn)而按正常方式連續(xù)工作。

  離子泵系統(tǒng)停機(jī)前,先將高真空閥關(guān)閉,再把離子泵電源關(guān)掉,整個(gè)系統(tǒng)可保持在真空狀態(tài)下,直到下次再用。

操作注意事項(xiàng)

 。1) 濺射離子泵應(yīng)在低于10-4 Pa 的壓力下穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。

 。2) 不要在系統(tǒng)壓力高于10-1 Pa 時(shí)啟動(dòng)濺射離子泵。

 。3)不要讓離子泵在較高壓力下抽除大量氦氣。

 。4)真空室放大氣時(shí),應(yīng)用閥門將濺射離子泵隔斷。

 。5)應(yīng)按正確順序操作吸附泵。