非蒸散型吸气剂在微型离子泵中的应用

为确保小尺寸超高真空密封器件的高可靠和长寿命,开发了一种带非蒸散型吸气剂的微型复合离子泵(Mini-Combination Ion Pumps with NEG).在新建的微型离子泵性能测试系统上,研究了非蒸散型吸气剂对器件存储和微型离子泵启动特性的影响.模拟了微型离子泵与小型真空器件集成为一体时可能遇到不同气体负载时的实际情况,讨论了新结果的可能应用.     

St707非蒸散型吸气剂的性能研究

非蒸散型吸气剂已经广泛被应用于密封的真空器件和粒子加速器来达到需要的真空。本文介绍了Ｓｔ７７非蒸散型吸气剂的吸气机理,操作程序和吸气性能,并且把一些实验结果给以说明。     

非蒸散型吸气剂的研究进展

首先从Zr基非蒸散型吸气剂和Ti基非蒸散型吸气剂这两大分类介绍了非蒸散型吸气剂的发展历程,并比较了Zr、Ti基非蒸散型吸气剂的优缺点,然后从制备与改性方法两个方面,对非蒸散型吸气剂的研究现状进行系统性的介绍,并对非蒸散型吸气剂未来的研究方向进行了展望。研究发现,Zr、Ti基非蒸散型吸气剂的特性导致两者在主要的应用领域有所不同,两者的改性研究方向也有所不同。Zr基非蒸散型吸气剂未来的研究方向应集中在多种改性相结合的方法来扩展锆钒铁合金的应用领域和探索新型锆钒铁合金,Ti基非蒸散型吸气剂未来的研究重点应集中在改进其成膜工艺,或者探究新型的成膜法以代替传统的成膜法。值得注意的是降低Zr、Ti非蒸散型吸气剂的平台压没有引起足够的重视。     

10-10 Pa溅射离子泵和非蒸散型吸气剂的复合泵

不改变商用SIP的基本结构,把NEG组件WP1250装入SIP,构成(SIP NEG)的XHV复合泵.它使SIP和NEG的特点互补,综合性能优越.NEG激活前,SIP单独抽气,极限压强1.1×10-8Pa.NEG激活后,SIP和NEG联合抽气,复合泵的极限压强降到7×10-10Pa,抽速稳定的范围更广,标称抽速约是SIP抽速的2.5倍.     

MEMS器件真空封装用非蒸散型吸气剂薄膜研究概述

MEMS器件是机械电子系统未来的发展趋势。许多MEMS器件需要进行真空封装,从最大程度地减少残余气体,且真空封装水平的高低决定了器件的性能优劣甚至决定器件能否正常工作。常规的MEMS器件封装是在真空腔内放置块体吸气剂,占空间且容易产生微小颗粒污染。在器件的真空腔室内镀上吸气剂薄膜,吸气剂薄膜在器件高温键合的同时被激活,就可在后期维持真空腔内的真空度。非蒸散型吸气剂薄膜激活后在室温下即具有优异的吸气性能,应用于MEMS器件真空封装可以提高器件的寿命和可靠性。目前,提高非蒸散型吸气剂薄膜的吸气性能,降低其激活温度是国内外研究的焦点。本文简要介绍了非蒸散型吸气剂薄膜的吸气原理,从膜系材料和制备技术两方面分析了国内外研究现状。在膜材料方面,目前采用ⅣB族+ⅤB族组合的三元合金作为非蒸散型吸气剂薄膜的膜系材料。另外,在材料中掺入Fe、稀土元素等进行薄膜结构的修饰也是较常用的手段。值得指出的是,TiZrV合金薄膜是兼具较好的吸气性能和最低激活温度的非蒸散型吸气剂(NEG)薄膜。在制备技术方面,MEMS器件用非蒸散型吸气剂薄膜一般采用磁控溅射镀膜,磁控溅射镀膜工艺的关键是制备出柱状的纳米晶结构,该结构存在大量的晶界,可促进原子的扩散,降低激活温度。磁控溅射镀膜工艺的研究围绕靶材选择、基片温度、溅射电压、溅射气氛等。探索综合性能更优的新型材料体系和增大薄膜的比表面积仍然是目前非蒸散型吸气剂薄膜研究的关键。本文最后对非蒸散型吸气剂薄膜的研究趋势进行了展望,指出加入调节层的双层膜的激活性能和吸气性能优于单层膜,但调控机理有待明确,今后可以在TiZrV薄膜研究的基础上进一步进行双层薄膜的研究,也可横向拓展进行新型薄膜体系,如ZrCoRE等新型合金薄膜的研究。     

被动型氢原子钟吸气剂泵的应用研究

描述了上海天文台在2008年为提高被动型氢原子钟真空系统的可靠性所研制的由非蒸散型吸气剂泵和小离子泵组成的复合泵的实验过程,吸气剂泵在室温下吸收2.1MPa.l的H2气后仍可达到3.2×10-5Pa的真空度,2l/s的离子泵电流工作在0.30μA,证明了复合泵可以维持氢钟13年以上的正常工作。经过再激活固定了激活工艺,吸气剂最终吸氢6.0 MPa.l仍没有饱和,证明了吸气剂的强大吸氢能力。至今复合泵已成功应用在4台被动型氢钟上。     

非蒸散型吸气剂的研究进展北大核心CSCD

首先从Zr基非蒸散型吸气剂和Ti基非蒸散型吸气剂这两大分类介绍了非蒸散型吸气剂的发展历程,并比较了Zr、Ti基非蒸散型吸气剂的优缺点,然后从制备与改性方法两个方面,对非蒸散型吸气剂的研究现状进行系统性的介绍,并对非蒸散型吸气剂未来的研究方向进行了展望。研究发现,Zr、Ti基非蒸散型吸气剂的特性导致两者在主要的应用领域有所不同,两者的改性研究方向也有所不同。Zr基非蒸散型吸气剂未来的研究方向应集中在多种改性相结合的方法来扩展锆钒铁合金的应用领域和探索新型锆钒铁合金,Ti基非蒸散型吸气剂未来的研究重点应集中在改进其成膜工艺,或者探究新型的成膜法以代替传统的成膜法。值得注意的是降低Zr、Ti非蒸散型吸气剂的平台压没有引起足够的重视。     

非蒸散型吸气剂泵(NEG)对N_(2)气的抽气特性研究北大核心CSCD

非蒸散型吸气剂泵(NEG)是采用过渡族金属材料的吸气特性制作成的真空泵,用于超高/极高真空环境的获得及气体的纯化等方面。本文研制出吸气剂泵性能测试系统,研究了非蒸散型吸气剂泵对N_(2)气的抽气特性,分析了影响抽气性能的因素。研制的系统采用标准流量抽速测试方法,采用固定流导法流量计提供(10^(-5)~10^(-8))Pam^(3)/s的标准气体流量,可在测试罩内获得(10^(-2)~10^(-5))Pa的气体压力下实现抽速测试。实验结果表明,NEG泵激活后处于最佳抽气状态,当抽速下降之后可在超高真空条件下放置一段时间将抽速恢复至初始状态,但泵的整体抽气性能发生一定变化;当泵连续抽气时,抽速随着吸气量的增大而逐渐减小,随着泵抽气压力的增大而减小。     

静态膨胀法真空标准校准下限延伸方法研究

影响静态膨胀法真空标准校准下限的主要因素是器壁放气,本文提出了使用非蒸散型吸气剂泵(NEGP)消除器壁放气影响来延伸校准下限的方法.NEGP对惰性气体无抽速,当以惰性气体作为校准气体时,NEGP既维持了校准室中的超高真空本底,又不改变校准室内惰性气体的气体量,从而保证气体静态膨胀时波义耳定律严格成立,使标准压力能够准确计算.这种方法将静态膨胀法真空标准校准能力的下限延伸到了10-7Pa量级.     

主动型氢原子钟吸气剂泵的实验研究

为提高上海天文台的主动型氢原子钟真空维持系统——240 L/s钛溅射离子泵3～4年就可能出现的可靠性问题,研制了非蒸散型吸气剂泵和2 L/s小离子泵组成的复合泵。描述了复合泵的实验过程,吸气剂在450℃激活,在室温下吸收6.3 MPa.L的氢气后仍可达到5.9×10-5 Pa的真空度,2 L/s的离子泵电流工作在0.7μA,证明了复合泵可以维持主动型氢钟10年以上的正常工作。     

Applications of non evaporable getter pump in vacuum metrology

Applications of non evaporable getter pump in vacuum metrology are reviewed and discussed with a special focus on static expansion primary vacuum standard, and flow division method ultra-high vacuum (UHV) and extremely high vacuum (XHV) standard. The results obtained show that the non evaporable getter pump is suited for extending the calibration lower limit, and it is a valuable supplement to the basic methods. The feasibility of use of non evaporable getter pump in constant conductance method vacuum leak standard is also discussed.     

Excel在真空计量中的应用

在真空计量领域中，Ｅｘｃｅｌ电子表格软件得到了广泛的应用。本文举例说明了Ｅｘｃｅｌ的数据计算，统计分析，回归分析，宏、ＯＬＥ和ＤＤＥ功能。     

非蒸散型薄膜吸气材料研究进展

非蒸散型吸气薄膜是大型超高真空系统设备维持超高真空的重要材料,近来又成为基于物联网应用的MEMS器件维持可靠性和长寿命的关键材料。本文综述了非蒸散型薄膜吸气剂的基本原理、材料体系和制备技术,介绍了国内外吸气薄膜的材料现状、结构与性能、多功能化的最新进展,讨论了增大比表面积、调控纳米级精细结构的调控、实现多功能化和提高沉积精度是未来吸气薄膜技术的发展趋势。     

真空测试计量技术及其航天应用

真空测试计量技术是确保载人航天、探月工程、北斗导航等重大航天工程顺利实施的重要基础。围绕计量发展和航天发展建设对真空测试计量提出的新任务、新要求,真空测试计量发展在深度、广度及维度上表现出强劲的态势。近年来,围绕国家重大战略需求,瞄准真空测试计量技术核心科学问题,开展了面向航天应用的真空测试计量原始创新研究,实现了由真空中性气体测试计量向空间电推进真空等离子体测试、卫星充放电真空模拟测试、真空环境下空间计量等交叉领域的拓展,并在月球样品采样、飞船交会对接、空间守时原子钟研制、卫星平台升级换代、卫星安全防护等应用中发挥了至关重要的作用。     

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。     

Development of vacuum metrology in National Institute of Metrology

Overview of the vacuum metrology development at the National Institute of Metrology, China is presented, including the different vacuum standards established years ago, the recently developed static expansion system and its characterization and the new compensated micro-manometer. Recent research of the performance of capacitance diaphragm gauges (CDGs) in Knudsen flow region, as well as the ongoing project on the constant pressure flow meter, micro-conductance measurement are also outlined.     

新型吸气剂泵真空测试系统的搭建与实验研究

烧结型非蒸散吸气剂泵HV800(意大利SAES公司生产)具有抽速大、抽气容量高、安装维护简单等优点,可能适用于EAST托卡马克偏滤器抽气,提高该区域粒子排出能力。本文搭建了一套极限真空5.1×10^-7Pa、具备抽速定量标定的真空测试系统,对HV800开展了对氘气抽速的标定实验。研究结果表明在偏滤器工作气压下,平均抽速可达240 L/s。经评估HV800应用于EAST的初步方案,偏滤器区域会增加5×10⁴L/s抽速,并可连续运行20 h以上,是有效提高EAST偏滤器粒子排出能力的可行选择。     

真空预冷过程中真空泵的延迟开启现象研究

VCE-15型真空预冷机在自动预冷模式下,由于受到真空室空气状态的影响,真空泵的开启存在延迟现象,导致真空预冷周期增长.以捕水器的冷负荷为基础,推导出真空泵的延迟开启时间计算式,并利用实验数据验证.结果表明:真空泵的延迟开启时间一般在5分钟之内,时间长短随着真空室空气的起始温度、相对湿度及真空室空载率的增加而增加,随着制冷机组制冷量的增加而缩短.复压时使外部空气经捕水器冷却后再进入真空室,或者提高制冷机组的制冷量,均可以缩短下次真空泵的延迟开启时间.