濺射離子泵抽速或真空度下降的故障分析

2008-11-26 王維明 東北電子技術(shù)研究所

濺射離子泵抽速或真空度下降可考慮以下幾種原因:

離子泵漏氣

       當(dāng)真空度略有下降或者抽真空速率較慢時(shí),首先考慮的就是漏氣, 這種漏氣通常是微小的。微漏從表面上看, 對(duì)生產(chǎn)沒有太大的影響, 只要增加抽氣時(shí)間就行了, 但是, 忽視微漏降低生產(chǎn)效率不說(shuō), 長(zhǎng)期下去會(huì)對(duì)泵本身造成損害, 另外產(chǎn)品質(zhì)量也難以保證。微漏的位置通常在泵體的焊接處和法蘭接口處。使用乙醚噴在泵體接口處就能快速準(zhǔn)確地找到微漏的位置, 加以維修。接口處上固定螺絲時(shí), 各點(diǎn)受力要均勻。

離子泵吸氣劑飽和

        濺射離子泵長(zhǎng)期使用會(huì)使吸氣劑鈦產(chǎn)生飽和, 使真空質(zhì)量變差。俘獲型真空泵的特點(diǎn)就是消耗吸氣劑。吸氣劑與氣體分子結(jié)合生成穩(wěn)定物質(zhì)沉積下來(lái), 所帶來(lái)的必然結(jié)果就是飽和。此時(shí)可以看到濺射離子泵的陽(yáng)極筒壁和陰極板表面附著大量銀白色物質(zhì), 這種物質(zhì)就是鈦與氣體分子結(jié)合生成的固溶體。

       因此, 必須定期對(duì)濺射離子泵進(jìn)行再生處理。對(duì)濺射離子泵的再生處理方法有兩種, 一種是化學(xué)腐蝕, 一種是在真空中高溫烘烤。化學(xué)腐蝕的方法能使鈦迅速恢復(fù)活性, 但是化學(xué)方法具有一定的危險(xiǎn)性, 而且需要專業(yè)的操作, 不可能經(jīng)常使用。另一種可行方法就是在真空中高溫烘烤, 也就是燒真空。將陰極板放入真空爐中加熱到一定溫度, 就能使鈦釋放出它所吸附的氣體。陽(yáng)極壁筒上附著的固溶體可以通過(guò)超聲撕裂的方法將其除去。

       漏氣也會(huì)加快吸氣劑鈦的飽和, 檢修時(shí)需要注意這一點(diǎn)。

離子泵故障

離子泵泵體重裝后處理不當(dāng)

       泵體重裝后處理不當(dāng)也會(huì)影響泵的正常工作, 甚至產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。濺射離子泵只能在低壓強(qiáng)下工作, 這與其工作機(jī)理有關(guān)。泵體重裝后, 陰陽(yáng)極板都處于大氣壓強(qiáng)下, 此時(shí)需要前級(jí)泵將泵體內(nèi)壓強(qiáng)抽到10- 2 Pa 泵才能進(jìn)行啟動(dòng)。如果泵體內(nèi)壓強(qiáng)不達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)就啟動(dòng)泵, 就必然加重泵的負(fù)擔(dān)。氣體量的增大使鈦的消耗加大, 抽速下降, 工作壽命縮短。

      當(dāng)壓強(qiáng)足夠高時(shí), 會(huì)在極板間產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電,灼燒極板, 致使其變形甚至報(bào)廢, 嚴(yán)重的變形還會(huì)使極間短路, 如圖3。此類故障為人的誤操作導(dǎo)致, 須加以預(yù)防。

變形后的鈦泵陰極板