溅射离子泵阳极筒-阴极板间距对抽气特性影响的数值研究

建立了描述溅射离子泵抽气单元抽气特性的计算模型。采用商业软件COMOL Multiphysics,将等离子体模块、磁场模块、带电粒子追踪模块进行耦合,计算得到了阳极筒内潘宁放电特性参数、气体离子入射阴极板能量和角度。引入非垂直入射溅射产额公式,计算得到阳极筒内壁溅射产额及抽气单元抽速。模拟计算结果与实验数据的对比表明,两者具有较好的一致性,验证了所建模型的适用性。基于所建计算模型,开展了溅射离子泵阳极筒-阴极板间距对抽气性能影响的数值研究。计算结果表明,阳极筒与阴极板间距对抽气单元的有效抽速有显著影响,并存在最优间距,该间距下抽气单元的抽速最大,同时最优间距随阳极筒半径增加而增大。基于模拟结果,提出了非等径、非等高阳极筒抽气单元阵列结构离子泵设计方案,为溅射离子泵的结构改进和性能优化提供了新的设计思路和可行路径。     

一种计算二极型溅射离子泵特性的新方法

本文通过各种实验结果相结合的理论考虑得出了计算溅射离子泵特性的一般方法,这种方法成功地应用于高能加速器中分配溅射离子泵的最佳设计。计算抽速和测量抽速的偏差小于30%。 绪言 尽管几乎所有的真空领域中广泛地使用溅射离子泵,但是,我们有关不同泵的参数对于抽速的影响的知识,经验的多于理论。这大概是由于溅射离子泵复杂的抽气机理,这种抽气机理,依赖于潘宁室的不同放电模型,高能离子轰击阴极的溅射率,以及气体分子和二个电极表面之间发生的物理化学现象。 除了阴极材料外,影响溅射离子泵抽速的主要参数是:磁场强度,施加电压和阳极室…     

复合式溅射离子泵

目前在中小型无油超高真空抽气系统中,大多采用溅射离子泵为主体系,尽管溅射离子泵具有一系列优点,如使用简便,寿命长,耗用功率小,不用水冷却,但是对活性气体抽速低,不能承受较大的放气量,故在电真空器件排气中仍要在泵内或系统中附加一只升华泵,帮助抽除大量活性气体。除此之外,溅射离子泵成本贵,体积庞大而笨重。因此,溅射离子泵对中小型无油超高真空抽气系统来说并不是一种理想的主体泵。而目前这种情况的存在原因是:(1)国外溅射离子泵成熟的历史早;(二)升华泵中升华器寿命太短。一台溅射离子泵的性能应有二方面的指标:第一方面是技术指…     

提高溅射离子泵抽速的研究

按抽气过程推出了溅射离子泵的抽速公式。实验研究了阳极结构、阴极材料对提高抽速的作用。通过离子泵抽氩清洗后抽速提高现象的分析研究.证实了阴极材料表层成分对离子泵抽速有几倍的影响;钛阴极的泵在抽氮气达到稳定值后,阴极表层即盖满 TiN,而泵的正常抽速是离子溅射 TiN 生成的钛原子在阳极表面抽气提供的。研究表明,理想的离子泵阴极材料不仅应当溅射率高,溅射膜有高的吸气性能,而且应对入射的被抽气体原子有足够高的扩散能力。     

10^—10Pa溅射离子泵的研制

本文主要介绍１０－１０Ｐａ溅射离子泵的研制，提高极限真空和抽气速率的方法。     

扩大高抽速范围的3L—220型溅射离子泵的研制

为满足微电子学、光电子学、超导电子学等获得超高清洁真空的需要而研制了３Ｌ－ ２２０型溅射离子泵．该泵体积小，容积利用率高．采用了两种不同直径的阳极简组合的 三极结构型式等一系列措施。极限压力低、抽气压力范围宽，对氩气抽速较高。 文中论述了泵的方案选择、主要结构设计，泵性能测试及其结果分析．     

二极型溅射离子泵抽速试验

冷阴极溅射离子泵是获得无油超高真空的重要工具之一。随着电真空器件的进一步发展,它越来越广泛地被应用于电真空工业中。但目前有关冷阴极溅射离子泵的设计理论还不十分完善,磁路设计在几何形状复杂多样的情况下,理论计算繁杂,与实际出入也大。在生产实践中,有不少参数和尺寸的考虑和选择,往往还经过试验结果来予以修正和确定。为给溅射泵的设计提供一定的实践经验,我们对影响二极式溅射离子泵抽速的主要因素:阳极电压、磁场强度以及阳极格的大小等作了一些初步试验,以探讨这些因素之间的相互关系;此外,对加有钛异华器的溅射泵也作了一些…     

无油超高真空系统的发展和应用

本文介绍无油超高真空系统的主抽气系之──冷阴极溅射离子泵的发展 和应用,包括泵的工作原理、结构、性能、使用和维护等,同时介绍了无油真 空系统的前级泵。     

基于蒙特卡洛法溅射离子泵泵腔结构研究

采用蒙特卡洛方法对溅射离子泵腔抽气通道内的气体流动规律进行数值模拟。建立了不同溅射离子泵结构的几何模型,计算了气体分子在不同泵腔结构中进出比例,分析了腔结构对反流量的影响,得到了抽气组件在不同泵腔结构中的抽气效率,探讨各种类型腔结构的抽气特点;最后计算了舱体高度对抽气性能的影响。结果表明:在相同条件下,I型泵腔结构抽气性能最好,T型泵腔结构次之,双侧型泵腔结构抽气性能最差。     

溅射离子泵结构的新进展

简介 本文讨论了一个新的溅射离子泵的结构。这个泵的特点包括:(1)高的抽气能力; (2)完全闭合的磁路;(3)可以更换场的水冷阴极。这个圆筒形泵体,由铁磁性材料构成,它起着一部分真空外壳的作用,而且也做为磁回路的回程使用。阴极由特殊的钛合金组成,亦是真空外壳的一部分,用被挤压的铜垫圈密封到泵体上。这个新的精致的设计,使泵的排气能力比同样重量的泵要大10倍。文中给出了抽速、流量和泵寿命的综合数据。实际证明这种泵是非破坏性的,这种结构在溅射离子泵技术方面代表了一个新的和重要的突破。 引言 研制计划是由研究溅射离子泵的新材料…     

CD-J50型超高真空阀门

前言 随着电子工业的迅速发展,对清洁超高真空等基础工艺提出了新的更高要求。自一九七三年以来,我厂研制了一些长寿命、高可靠、低噪音的电子管。因而逐步对原有的油扩散泵抽气系统进行了技术改造。用冷阴极钛溅射离子泵和钛球升华离子泵抽气系统更换了油扩散泵抽气系统。经过几年来的生产实践和不断改进,已能适应和满足生产的工艺要求,收到了初步的效果。在制造钛泵抽气系统的过程中,由十一车间,技术科、八车间等单位三结合设计,制造了CD──J50型超高真空阀门(见图 1)。用作为联结主泵,被抽容器和子抽系统的控制阀。 一、 CD──J50超…     

溅射离子泵

1、开头语 利用潘宁放电的溅射离子泵,在日本大约十年前作为商品登上市场。作为超高真空泵来说,当时曾在日本的真空学术界得到了很高的评价,但是,也遭到了许多严厉的批评。这是因为当时的溅射离子泵与原来的油扩散泵相比较抽气速率小,抽气量小,起动费时间,价格也昂贵。因此,这种泵只限使用于研究装置方面。可是,以后由于世界先进的真空机器制造者不屈不挠地研究,并在开拓用途方面做了努力以及为了适应电子学的飞速发展,以离子泵为中心的超高真空装置,就不只是单纯地面向研究室了,而已经能够实用于半导体和电子管为主的电子工业的生产方面。…     

溅射离子泵物理学

溅射离子系进行稳定状态的抽气特性决定于放电强度（ Ｉ／Ｐ）和抽气效率 （Ｓｐ／Ｉ）。这种泵采用磁性来限制冷阴极气体放电。可以在进入超高真空和更低的压强范围内进行工作。许多经验证明了,放电强度在不同程度上是依赖于下列有关参数：电压、磁场、电极几何形状、电极材料、气体的种类和压强。这种放电的理论与圆满解释是仍旧相差很远。在放电格子中观察到空间电行对改变电位起主要作用。在这里可近似地认为,放电强度与阳极电压和阴极长度成比例。但是,与作为乘积（即磁场×阳极直径）为常数的阳极直径无关。另外,关于要求的放电强度,用潘宁正磁控管和反磁控管室作一下比较。 对于在放电中产生的每一个阳离子,抽除的气体分子的数目成比例的量（Ｓｐ／Ｉ）提供出一种油气效率的测量方法。由于化学活泼性气体与从阴极溅射出来的收气剂材料,化合作用产生的抽气作用最低限度在理性上能很好地理解。至少在实验上,由离子埋葬吸附和扩散到阴极里的对氢的抽气作用亦能很好地建立。但是对惰性气体的抽气有时也涉及了这些方面。对于普通二极型和早期（两个电位）的三极型溅射离子泵。表面上,对氢的抽气已作了满意的说明。这种说明对最近（单电位）的三极型泵也未必适用,对采用不同材料的双阴极的二     

上海EBIT装置低温超导段超高真空系统

介绍了上海电子束离子阱实验装置(EBIT)低温超导段常温和低温的真空获得系统设计,通过溅射离子泵和低温冷面的冷凝抽气系统达到了所需真空要求。系统的真空调试结果表明,常温下极限真空达到10-6 Pa,液氦低温下在离子阱外围区域测量值是5×10-8 Pa。离子阱区的压力是通过建立区域气体流动模型计算得到。结果预示,在离子捕集区真空度能达到10-10 Pa的设计指标。     

三级罗茨泵直腰茧形转子型线的研究

三级高真空罗茨泵是一种新型罗茨泵，具有极限真空高、压缩比高的特点．在１０～１０－３Ｐａ范围抽速大，并获得无油真空。用于溅射、离子镀及真空沉积设备等抽气，优于扩散泵和分子泵。     

LH—300型冷阴极抽氢溅射离子泵的研制

一、前言 LH—300型冷阴极抽氢溅射离子泵的研制是为了提高冷阴极溅射离子泵的抽氢能力,从而延长溅射离子泵抽氢的寿命,并结合中国科学院某研究所的要求,为氢原子钟的研制提供抽氢溅射离子泵。 普通冷阴极溅射离子泵,对于抽氢所造成的寿命终了的原因主要是:由于氢向阴极钛板里扩散,形成钛的固溶体,使钛板发热,造成阴极钛板翘曲和阴极表面形成大量氢化钛而龟裂,为了改善普通冷阴极溅射离子泵对氢气的抽气能力,我们做了一定的研究工作,取得了一定的成果。 关于抽氢溅射离子泵我们在国外的资料上,只看过法国RIBER公司的加厚钛板及增加波纹片…     

微型复合溅射离子泵的设计研究

本文介绍了一种非蒸散型吸气剂（NEG）与微型溅射离子泵（SIP）集成构成的微型复合溅射离子泵。测试结果表明，当吸气剂激活后，复合泵的抽速达到0．45L／8，比未加吸气剂的同型溅射离子泵抽速提高了28％。该复合泵使真空器件的真空维持效果良好，可广泛应用于中小型的密闭真空器件中。     

离子发动机真空热试验技术

离子发动机(又名离子推进器、推力器)在航天领域有着广泛的应用,本文简要介绍了其工作原理与结构。在真空热试验中,离子发动机点火,会向真空室内喷射出高能Xe粒子,对卫星、热沉、容器压力等均会产生不良影响。本文结合具体的离子发动机真空热试验结果,对发动机点火的影响进行了分析,并提出了针对性的解决方案。我们使用氙泵来提升系统抽气能力,安装防溅射靶吸收并抑制高能粒子。     

二极式冷阴极溅射离子泵

冷阴极溅射离子泵是获得超高真空的重要工具之一。随着电子器件对超高真空环境洁净程度的要求愈来愈高,这种没有工作液蒸汽污染的冷阴极溅射离子泵用于真空排气比油扩散泵具有突出的优点。我们在试制行波管排气台时,研制了400升/秒离子系,现将研制情况简介如下。 (一)冷阴极溅射离子泵的工作原理 在了解冷阴极溅射离子泵前,先谈一谈有关气体离子电离以及离子泵的必要概念。我们知道,分子由原子组成,原子又由带正电的原子核和带负电的绕核运动的电子组成。在正常情况下,正负电荷平衡抵消呈中性状态。这些绕核运动的电子,处在距原子核距离不同…     

10—^10Pa测射离子泵的研制

本文介绍10－^10Pa溅射离子泵的研制，论述提高极限真空度和抽气速率的方法。