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。     

获得2.9×10~(-10)Pa的三极溅射离子泵

我所为完成原第一机械工业部下达的７２１８１超高真空技术研究课题，研制了Ｌ－１００型三极溅计射离子泵。经试验、鉴定，该泵抽速为１６０Ｌ／ｓ，极限真空为２．９×１０－１０Ｐａ（ＳＧ－４型冷磁控极高真空测量），并成功地应用到为航天工业部某单位研制的ＪＷＺ－１００型静电支承仪表无油超高真空排气台上做为主泵。该排气台系统极限真空达到５．５×１０－８Ｐａ。     

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。     

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。     

溅射离子泵的寿命试验

ＫＥＫ质子同步加速器的予注入器用了四个１０００升／秒的溅射离子系来抽双等离子体离子源的大量气体负载。为了估计泵单元的寿命，一个５００升／秒二极溅射泵在大约３×１０－５乇氢气压力下运行１０００小时以上。泵单元稍微作了改进以防止钛阴极板的变形。抽速由一个１Ｃｍ直径的园形小孔的两边压差来确定。即使钛板几乎没有变化，但抽速从开始时的５００升／秒减小到试验终了时的３５０升／秒。化学分析表明氢分子不是均匀地扩散在整块钛板上的。     

一种高抽速离子泵──次级电子倍增阴极离子泵

本文提出了一种高抽速离子泵。这种离子泵就是把一种新型的冷阴极和普通离子泵结合起来，实验结果表明， 在压强低于１０－４ Ｐａ时，它的单位体积离子流是普通离子泵离子流的３０倍。     

三级差分抽气分子束质谱装置的设计和研究

研制了具有三级涡轮分子泵差分抽气系统的分子束质谱装置,该装置在１３３００Ｐａ典型气体采样压力下,三级差分抽气区的压力分别达到５×１０＾－１,３×１０＾－３,１．２×１－＾－４Ｐａ。利用该装置,已成功地实现了对活性离子物种Ｎ＾＋和Ｎ２＾＋的“原位”检测。     

溅射离子泵对N2和CO抽速的理论计算

根据潘宁放电机理，导出溅射离子泵抽速的理论公式。讨论了抽速对各种放电参数的依赖关系。计算了离子泵对Ｎ２和ＣＯ的抽速。计算结果和实验测试以及经验公式的结果有较好的符合。     

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…     

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。     

微型溅射离子泵极小抽速精确测量的意义和难点

抽速小于10~(-4)m~3/s量级的微型溅射离子泵在航天载荷产品、电子器件、科学仪器领域应用广泛,现有的抽速测量方法都大于10~(-2)m~3/s量级,无法解决极小抽速精确测量的急需。制约抽速测量的主要原因是测量用电离真空计本身的抽速在10~(-5)～10~(-4)m~3/s量级,与被测微型真空泵抽速在同一数量级,以及现有测量方法无法适用于极小抽速的测量。在论述微型溅射离子泵极小抽速测量的重要意义及分析其难点的基础上,调研了极小抽速测量研究的最新进展,提出了极小抽速测量的构想,期望能为实现微型溅射离子泵极小抽速的精确测量提供帮助。     

微型溅射离子泵放电模拟与抽气特性研究

为了解溅射离子泵抽气过程中内部放电与抽速的关系,考虑了N2分子的激发、电离及粒子之间的弹性碰撞等过程,利用COMSOL软件对微型溅射离子泵内部气体放电进行了数值模拟研究.得到了电子密度、温度、粒子轨迹、入射角度及入射能量的分布变化,并分析了这些因素对抽速的影响.在搭建的实验平台上对微型溅射离子泵进行了抽速测量,得到了不...     

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．     

溅射离子泵的再生处理

标志溅射离子泵性能的主要技术指标是泵的抽速和泵所能达到的极限真空度。这两项指标密切地依赖于泵的工作状态和泵的历史。因此,为了能正确地评价溅射离子泵的性能,除了规定一个统一而合理的工作条件以外,还必须使泵处于大致相同的初始条件下。 溅射离子泵抽气特点是内部储存与自身消耗。它不是把被抽气体经过前级泵排往大气中。而是借助于予抽泵把被抽空间的压强抽降到一定的压强下(低于10-2乇),然后溅射离子泵通过潘宁放电使气体电离。气体离子在电场作用下轰击钛或钽阴极。使气体离子与钛或钽的原子发生化学反应,或者被溅射出来的金属原…     

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。     

测量范围为100MPa的PTB标准压力平衡器

简要介绍了ＰＴＢ压力范围为１００ＭＰａ的压力平衡器,叙述了低压时使用标准仪器进行比对测量的结果。对用作描述活塞系统有效面积压力关系的不确定度系数测定范围作了讨论。１００ＭＰａ压力平衡标准测量的相对不稳定度为△Ｐｅ／Ｐｅ＝３＊１０＾－５＋３＊１０＾－７ＭＰａ＾－１．Ｐｅ。     

BEPC储存环真空系统

本文描述了ＢＥＰＣ储存环真空系统的设计、制造和运行。为了使储存环中正负电子的寿命达到８—１０小时，要求真空系统的动态压强低于３×１０－９Ｔｏｒｒ。储存环真空系统的主要气载是由同步辐射光与真空盒壁相互作用产生的。由于弯转的铝真空盒具有容易加工、高的热导性和低的放气率等特性，被广泛应用于真空系统。１１０Ｌ／ｓ的涡轮分子泵机组把系统预抽到１０—６Ｔｏｒｒ左右，主抽泵是工作在弯转磁场中的分布式溅射离子泵。５００Ｌ／ｓ的溅射离子泵安装在特殊的部位，如高频腔，静电分离器以及物理实验区等．１００Ｌ／ｓ离子泵每隔６．５米安装一台，当分市泵不工作时用来维持系统真空．八个全金属闸板阀把真空系统分成八个部份。为了减少由于高次模造成的束流能量损失，要求真空系统光滑过渡。     

上海光源溅射离子泵性能测试

本文详细介绍了上海光源常用溅射离子泵性能测试的方法和原理,并对极限真空度,有效抽速,洁净度进行了测试.结果表明,溅射离子泵的极限真空度测量值都满足≤5.0×10-8Pa的指标要求.SIP200和SIP400的氮气再生抽速最大值均超过了各自的名义抽速,对惰性气体(氩气)的饱和抽速最大值也超过了名义抽速的60％.通过四极质...     

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…     

溅射镀膜系统的压力控制的一种新设想

通过对一般溅射镀膜装置特点以及镀膜过程中存在问题的分析，指出：由于溅射镀膜时的工作压力处于扩散泵的恒定排气量区（第一级喷口过载区）．扩故泵在这种环境下工作，返流严重，并且由于喷流不稳定现象导致压力难于控制。提出了一种由扩散泵机组作为溅射镀膜油气系统的改进型设计方案。理论分析表明：使用该方案，扩散泵进气口压力维持在恒定抽速区．返流减小，镀膜室工作压力也易于稳定。