低温抽气的超高真空系统的烘烤

考虑到超高真空系统烘烤期间低温泵的热负载问题,介绍一种简单的热挡板,该结构允许烘烤到200℃,而且在系统正常工作期间不影响低温泵的高抽速。 获得清洁的超高真空(UVH)的先决条件是能够烤烘真空室,使放气减到最少。这样的系统常用溅射离子泵或扩散泵抽气。但主泵的选用可有多种的考虑。近来,涡轮分子泵和低温泵已经成为经济可行的替换泵种,这就为用户在真空获得手段的选择方面有了更大的回旋余地。由氦气深冷致冷器冷却的低温泵[1],其工作原理是将可冷凝的各种气体冻结在一系列冷板上,并将剩余的气体低温吸附在保持8～15K的活性碳表面。…     

低温抽气──工艺和应用

低温抽气是在温度很低的表面上冷凝气体的过程,现在已证明这是在自由分子流范围内获得最清洁真空的方法之一。它能消除油扩散抽气系统存在的污染的危险性并建立一个很安全的环境。其它固有的特点包括:对所有的可冷凝气体都有很大的抽速,真空室的开始粗抽和低温泵的定期再生仅需要粗抽泵。大部分低温泵可以用任何角度安装,并能耐大气偶然漏入。 为了适应空间模拟方面应用需要建立极清洁的真空环境而研制了低温泵。作为初期研究成果,低温泵已经广泛地用于要求清洁表面和工作可靠的薄膜溅射和蒸发工艺,半导体、光学镀膜和装饰镀膜。 低温泵的主…     

小型闭循环氦致冷机低温泵的结构设计与特点

引言低温抽气是利用低温表面和低温吸附介质来冷凝和吸附气体从而获得并保持真空的一种装置。它具有清洁无油、使用灵活、抽速大和工作压强范围宽等优点。特别是致冷机低温泵还具有结构简单,操作方便,能连续工作,寿命长等特点。因此它被广泛地应用于空间模拟、受控热核反应、高能物理、等离子体物理、电子学、极高真空技术、真空镀膜等领域,具有较强的生命力。 ZDB—150型低温泵是用小型闭循环氦致冷机冷却的,泵口直径为150毫米,该泵是在我院研制成功G—M氦循环致冷机的基础上进行设计和制造的。致冷机的致冷原理,是基于气体的膨胀,──西…     

貯槽式液氦冷凝泵的设计考虑及其性能测试

一、引言所谓液氦冷凝泵,是指一种靠低温介质(液氦)将固体表面冷却到极低温度(≤4K),使沸点高于这一温度的碰撞气体被冷凝在该低温表面上,从而产生很大抽气作用的泵。其抽气机制基本上是一种物理吸附过程。从理论上讲,这种泵具有一系列显著的特色: (1)在10~(-1)～10~(-10)帕这样一个宽的压力范围内都具有较大的抽速,而且其比抽速可接近于理论值; (2)极限真空度高,可达10~(-10)帕范围; (3)抽气基本无选择性(只有氦气除外,来自金属真空系统的氦气通常也是极其稀少的), (4)实际抽气能力大,且在理论上没有限制; (5)极清洁,真空系统不会受到泵的任何污染; (6)易于并能够完全再生;     

内径550毫米的小型致冷机低温泵的特性

前言采用闭循环低温致冷机冷却的小型低温泵曾在1977年介绍过,它已广泛地应应用于半导体工业以及需要小型而清洁的高真空泵的研究部门中。目前,最常用的低温泵的抽气口径约为193～295毫米。随着使用量的增加,已在大型研究容器和某些工业应用,如像冶金容器的抽气系统中,对犬尺寸低温泵的兴趣就越来越大。     

低温抽气与再生

低温泵是一种捕集型真空设备，它与分子泵、扩散泵不同，它所抽走的气体不是被立即排出泵外，而是贮存在泵内，所以低温泵是一种贮存式真空泵。因此，低温泵的抽气与再生是使用者十分关心的问题。本文在论述低温抽气机理的基础上，着重讨论了低温泵的抽气容量、再生时间和再生方法。并举例说明低温泵在抽不同气体时的再生时间是不同的。     

举办致冷机低温泵学习班

随着表面科学,电子,半导体,镀膜等技术的发展,迫切需要具有清洁无油,耐腐蚀,工作压强范围广等特点的致冷机低温泵,目前国内已有研制,生产,应用此种设备。为推广其应用,中国真空学会真空获得技术专业委员会于十月下旬,在南京工学院电子工程系举办为时十六天的致冷机低温泵学习班,人数五十人左右,有理论讲授,讲座及实验,详细内容及报名具体办法详见报名通知单。讲授内容: 1.低温抽气的理论基础, 2.致冷机低温泵的抽气模式及参量分析, 3.致冷机低温泵的结构及设计,     

关于举办致冷机低温泵学习班的通知

随着表面科学、电子、半导体、镀膜等技术的发展,迫切需要具有清洁无油、耐腐蚀、工作压强范围广等特点的致冷机低温泵,目前国内已研制、生产了此种设备,为适应推广、应用这种泵的需要,中国真空学会真空获得技术专业委员会将于十月下旬,在南京工学院电子工程系举办为时十六天的致冷机低温泵学习班,人数五十人左右,有理论讲授、讲座及实检,其详细内容及报名具体办法另见报名通知单。 讲授内容; 1.低温抽气的理论基础; 2.致冷机低温泵的抽气模式及参量分析; 3.致冷机低温泵的结构及设计; 4.低温泵的冷源──小型致冷机; 5.低温泵的特性测试及…     

国产5A分子筛在液氮温度下对N_2H_2、He低压吸附等温线测试

近年来,随着真空、低温技术的迅速发展,人们对低温低压下多孔吸附剂的深冷抽气技术极为重视。目前多孔吸附剂被广泛应用在低温吸附泵、低温吸附阱、带小型制冷机的低温泵以及采用真空绝热和高真空多层绝热的各种低温装置中,已经成为真空获得,尤其是清洁真空获得的有效手段。     

带有整体式K20致冷机的低温泵在真空淀积工艺中的应用

用致冷机工作的低温泵证明在研究和发展中是十分成功的。同普通真空泵相比，这种低温系统具有抽速大，获得无碳氢物真空、工作范围宽和操作成本低的优点。Ｋ２０型双级致冷机同在冷凝和吸附下抽气的低温泵组合在一起。本文讨论了这种泵的结构和性能。通过商用镀膜机的操作，测出了泵对氮、氢和水蒸汽的抽速以及容器压力对抽气时间和抽降周期数的曲线关系。测量结果表明，这种冷凝和吸附面设计合理的低温泵大大地超过了今天所使用的各种类型泵。     

带小型制冷机的低温泵

介绍了用小型制冷机冷却的低温泵的抽气原理及基本结构，同时还介绍了低温泵的一些应用。低温泵一般都采用二极Ｇ－Ｍ循环或改进的索尔维循环制冷机。第一级冷头冷却防护板和冷凝水蒸汽的辐射屏蔽，防止对低温板的热辐射；低温板用第二级冷头冷却，除Ｎｅ、Ｈ２、Ｈｅ被活性炭吸附外，它可冷凝其余的大部分气体。低温板的抽气速度可用统计方法求出。本文还介绍了典型的低温泵的使用方法。     

具有冷冻升华阱的金属超高真空系统

在以金属油扩散泵为主泵的抽气系统中,附加一冷冻钛升华阱,消除了一般扩散泵抽气系统中普遍存在的压强脉动现象,获得了1× 10-11乇的极限真空。这是目前用来获得同等真空水平的简单、经济、适用的好方法。而且实质上是一台用有油的手段达到“无油”目的相当清洁的系统。 一、引言 油扩散泵抽气系统几十年来都是用以获得高真空和超高真空的重要抽气手段。但是近年来由于表面物理,空间模拟,电子器件等科研和生产对更清洁的真空环境的要求,完全采用无油抽气手段获得清洁真空环境的所谓“无油”系统迅速地发展起来。因此流行着一种看法:认为采用…     

次级电子倍增器型离子泵

一、前言近年来,以半导体工业为主,超高压电子显微镜,加速器,表面物理研究等许多领域越来越需要清洁的超高真空。为达到这一目的,将注意力多集中在涡轮分子泵和低温泵方面。两者的优点是均比较容易获得清洁超高真空,而缺点是都需要烘烤出气,安装方向受到限制和需要辅助泵,要获得完全无油的超高真空排气系统似乎还存在一些问题。看来,一定需要清洁超高真空的装置的抽气,目前还是使用在上述方面问题较少,而且使用简便的离子泵。离子泵存在的问题是按容积计算泵的抽速小,特别是达到高真空后真空度越高抽速下降得越显著。抽速下降是因为气体压强在10~(-6)帕以上时电离空间的电子数几乎保持不变,而到更高真空时电子数随着气体压强的下降而减少。     

10~(-13)托的液氦低温冷凝泵

本文介绍了超高真空校准装置用的液氦低温冷凝泵的性能。 该泵的特点是泵体的双层外壁用液氮冷却作为液氮屏蔽,而未采用泵内的液氮屏蔽挡板。极限真空度高,抽速大,满足了校准装置的要求。 液氮低温冷凝泵在4.2K时测得极限真空为1.2 ×10～-12托,抽速为6500升/秒(对干燥氮气)。减压降温接近2K时,极限真空为 10～-13托,对氢气抽速为11000升/秒。 一、引言 低温冷凝泵是利用致冷剂将固体表面冷到极低温度,使气体碰在冷凝表面上被凝结,从而产生抽气作用的。这种抽气过程基本上是一种物理吸附过程。它的抽速仅与低温表面或低温板的面积、几何形…     

现代低温泵的设计计算及工艺要求

一、引言 低温抽气是利用低温表面产生的低温冷 凝、低温吸附和低温捕集等物理现象,来获 得、并保持高真空和超高真空的一种方法, 长期以来得到人们的公认。近年来,随着20 K温度下致冷量近10瓦的两级高可靠小型 致冷机日臻完善,致冷机低温泵得到迅速发 展,在中小型真空系统上得     

低温真空泵制冷机二级密封作用试验

低温真空泵作为一种高比抽气速率和极洁净的高真空泵,在很多科研和工业加工方面的应用越来越广泛。一般低温真空泵大多以G-M制冷机作为冷源。本文针对G-M制冷机中的二级密封作用进行了实验研究,结果表明:当温度下降到80 K以下区间,二级蓄热材料的热容发生转变,热容量变小,制冷量不足,从而影响到低温泵的极限制冷温度,二级密封的作用显著体现。     

基于4 K制冷机的低温泵抽气单元性能分析

中性束注入实验单元系统调试和小尺寸样机验证测试需要真空环境支持,针对实验气体负载性质与真空要求,探索研制外置式制冷机低温泵。设计了一种基于单台4 K制冷机的低温泵并开展抽气单元性能分析,采用ANSYS热分析方法研究抽气单元热学性能,得到了不同气体热负载下的温度分布,结果表明,抽气面温度处于5 K左右,能够有效抽除H₂、He等难凝性气体。采用MOLFLOW对连接抽速测试系统的低温泵进行了气体粒子运动模拟,验证了抽气单元设计的合理性,并模拟得到气体捕获系数为0.409;探究了气体负载对抽气性能的影响,结果表明,受温升影响,泵的抽速波动较小,抽气性能良好。研究方法与结果为实验用制冷机低温泵的研制提供了有益参考。     

第八讲：真空系统设计

一、真空系统的组成真空应用设备种类繁多，但无论何种真空应用设备都有一套排除被抽容器内气体的抽气系统，以便在真空容器内获得所需要的真空条件。举例来说：一个真空处理用的容器，用管道和阀门将它与真空泵连接起来，当真空泵对容器进行抽空时，容器上要有真空测量装...     

活性炭的预处理对低温泵工作性能的影响

低温泵是利用低温吸附而达到获取真空的装置。与其他真空获取设备相比,其具有无油、低振动等优势。活性炭是低温泵常用的一种吸附剂,其对低温泵的工作性能起着关键性的作用。根据真空度的需求,一般要求低温泵对氢的抽速较大。这就需要适合于氢的吸附的活性炭。椰壳活性炭的孔隙大小对氢的吸附比较适合。本文首先对活性炭进行了预处理,用扫描电子显微镜和低温吸附仪对其结构和吸附性能进行了表征,并将其用于低温泵的吸附镇,发现安装了经过处理活性炭的低温泵其抽气速率和极限真空都有一定的提高。     

第十六讲真空系统的操作与维护

(上接2008年第3期第80页) 3.2 机械泵抽气系统清洁真空的获得 油封机械真空泵(简称机械泵)广泛应用于真空系统中,多数作为前级真空泵.由于科学技术的发展,对清洁真空的要求愈来愈普遍.因此机械泵中的油蒸气返油问题便愈来愈受到重视.我们把机械泵油流向高真空端的现象叫做机械泵的返油.