微型濺射離子泵測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法
濺射離子泵是利用幾千伏和幾千高斯的正交電磁場(chǎng)約束下低壓強(qiáng)冷陰極氣體放電(潘寧放電) 現(xiàn)象制成的一種清潔、長(zhǎng)壽命、極限壓強(qiáng)可達(dá)10-9Pa的真空泵,它還有工作壓強(qiáng)范圍寬、便于控制、不易損壞等優(yōu)點(diǎn)。濺射離子泵已有抽速50L/s、100L/s、200L/s、300L/s 等系列產(chǎn)品,且在各種超高真空裝置上得到廣泛的應(yīng)用。濺射離子泵的性能指標(biāo)主要有抽速、極限壓強(qiáng)、啟動(dòng)壓強(qiáng)、使用壽命等。影響濺射離子泵性能的因素很多,包括電場(chǎng)、磁場(chǎng)強(qiáng)度陽(yáng)極筒直徑、陽(yáng)極筒長(zhǎng)度、工作壓強(qiáng)等,已有理論方面的專門研究。但目前的理論公式不能給出一個(gè)準(zhǔn)確的計(jì)算結(jié)果,只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定濺射離子泵在給定參數(shù)下的性能指標(biāo),其性能測(cè)試方法已經(jīng)成熟,并已建立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 。
目前,國(guó)內(nèi)外的濺射離子泵測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)均適用于抽速>10L/s 濺射離子泵。新研制的微型濺射離子泵設(shè)計(jì)抽速≥012L/s,由于抽速較小,需考慮真空系統(tǒng)本底及真空系統(tǒng)內(nèi)部出氣等影響,相關(guān)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不能滿足要求。本文參考了國(guó)內(nèi)外濺射離子泵的測(cè)試方法和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),提出了微型濺射離子泵性能的測(cè)試方法,并利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)計(jì)了測(cè)試系統(tǒng),實(shí)際測(cè)試了微型濺射離子泵的各項(xiàng)性能指標(biāo)。
在現(xiàn)有條件下改建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),如圖1所示。
圖1 微型濺射離子泵性能測(cè)試系統(tǒng)
氣體從儲(chǔ)氣室經(jīng)微調(diào)閥進(jìn)入主真空室。主真空室和抽速測(cè)試室中間安裝標(biāo)準(zhǔn)流導(dǎo)進(jìn)行抽速測(cè)試。由于微型濺射離子泵抽速較小,抽速測(cè)試室和極限壓強(qiáng)測(cè)試室采用了長(zhǎng)為120mm、直徑35mm的小圓筒罩。抽速測(cè)試室和極限壓強(qiáng)測(cè)試室材料均為不銹鋼。電離計(jì)1,2,3采用睿寶公司ZDF5201型復(fù)合真空計(jì),安裝在測(cè)試室的中部,避免泵抽氣的影響。
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