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。     

低温泵的新发展

本文评述了小型致冷机低温泵，对氦、氢吸附抽除及供核聚变实验用超大型低温泵。     

真空技术用的低温泵

对于确实不存在碳氢化合物的真空过程，到目前为止主要是使用溅射离子泵，它常和钛升华泵组合，称之为“干”泵系统。研制用氦作为致冷剂的高效率、操作安全的低温致冷器就有可能产生封闭循环的低温泵结构。采用这种真空泵也同样能获得“干”式真空。此外，这种泵的优点是能在大于１０－４毫巴的较高压强和较高气体量下得到应用。 氢在１２至２０Ｋ的工作温度下仍具有高的蒸汽压强，为了获得对氢的高抽速和低的分压强，就有必要研制合适的吸附剂。对固体吸附剂上的物理吸附和在２０Ｋ温度下的冷凝ＣＯ２层上的低温捕集效应作了比较，其结果表明，第一种方法在应用中比较简单。应用活性碳就能吸附大量的分压强极低的氢。 在这些经验的基础上研究了致冷器型低温泵的各种不同的解决方法。采用这一些方法，在２０Ｋ和约 １瓦特致冷功率下达到最佳抽速。 无论如何，处于最低温度的低温面用一个较高温度（约８０Ｋ）辐射屏来屏蔽，屏的型式采用透气性好的人字形挡板，这样，易冷凝气体（水蒸汽）就冷凝于挡板上。对于这种屏所需要的致冷功率与决定水蒸汽抽速的几何尺寸和辐射热量有关。若环境温度接近于室温，则低温泵就完全可以构成一个整体式系统，这两级温度的致冷功率由同一致冷器提供。可是，假如所要求     

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…     

低温泵的特性和原理

低温泵是一种利用温度极低的冷却表面(≤77K)的冷凝作用,把气体从系统内部排除的真空泵。60年代以来,低温抽气在真空的获得和应用中有了越来越广泛的应用。低温泵是一种清洁的真空泵。因为低温介质只是一种对泵的抽气表面起冷却作用并在封闭容器中存贮或循环的冷剂,因而不与真空空间发生任何接触。这一特点对于某些要求清洁无油的真空系统来说是至关重要的。低温泵对大多数气体都能获得极低的分压和极高的抽速。当低温泵在液氦介质下工作时,还具有很大的实际抽气能力和抽气的无选择性(氦除外)等优点。     

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     

闭循环致冷机低温泵的特性

序言 今天,低温泵大量地利用,尤其是需要10-8—10-9托的压强范围,完全无碳氢化合物所污染的场所。闭循环气氦低温泵的工作原理和特性是众所周知的。其中,特别值得注意的是如下几点。 ──对轻分子量的气体(例如H2和He)具有足够的抽气容量。 ──在任何方向的工作能力 ──泵偶然暴露大气,如果时间不太常,不会危及泵的工作。 在设计低温泵中最基本的方面之一是选择第一和第二级的抽气表面。也必须找到抽速和致冷时间之间的正确权衡。本文报道了这方面的研究结果,根据上述研究结果,描述了 kT/1000型低温泵的抽气特性。 实验步骤 我们试验了…     

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,     

一种新型结构的致冷机低温泵

致冷机低温泵的抽气效率主要取决于冷阵的结构，为了提高抽气效率，在结构设计上所需采取的措施往往是互相矛盾的，难以协调，致使目前的致冷机低温泵对 Ｈ２、 Ｈｅ、 Ｎｅ这类非凝性气体的抽气效率都较低，这一弱点对于小口径致冷机低温泵尤为突出。 本文着重分析了冷阵结构对致冷机低温泵抽气效率和其它性能的影响因素，提出了结构设计的基本原则，介绍了作者依此而设计出的一种新型冷阵结构的致冷机低温泵。结构设计是借助了蒙特卡洛方法而完成的。作者在口径为φ１５０毫米的致冷机低温泵中使用了这种结构，进行了性能测试，实验结果同理论计算值基本一致。 测试结果表明，该泵对Ｎ２、Ａｒ等可凝性气体的抽气效率为０．３６～０．３７，接近国外同口径致冷机低温泵的最高指标（０．３８），对Ｈ２、Ｈｅ，等非凝性气体的抽气效率达０．２６，大大超过了国外同口径致冷机低温泵的最高指标（０．１３）。     

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。     

第十三讲:真空系统的检测技术

(上接2005年第3期第64页) ⑨低温泵(带有吸附剂的二级致冷式低温泵)抽气系统中,当二级冷头温度处于10～23 K之间时,在极限真空下的主要残余气体成分是水蒸汽、氢、氦、一氧化碳(或乙烷)以及二氧化碳等.     

镀膜设备上致冷机低温泵的工作性能

迄今为止’人们都喜欢用扩散和涡轮分子泵作为镀膜设备的抽气手段。随着操作可靠和不用保养的低温致冷机的发展，使低温泵同样能应用于镀膜设备。 本文所介绍的试验是使用一台在２０°Ｋ工作温度下具有１０瓦致冷功率的低温泵，其对氮的抽速为４５００升／秒，对氢为７０００升／秒。对氢具有这样高的抽速，这对镀膜设备正是特别重要，在低温面上涂上活性碳才能达到这样高的抽速。     

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。     

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。     

兰州重离子加速器的真空系统

本文介绍了兰州重离子加速器主加速器的真空系统的设计与建造。一台一百立方米整体式真空室已安装就位。真空排气系统由八台φ800毫米小型氦封闭循环机械致冷机低温泵和两台大型涡轮分子泵,以及两台ZJZ-600机械增压泵组成。系统已于一九八六年九月开始运转。真空室在初次抽空中就获得了7.5×10~(-6)Pa真空度,达到了原设计要求。     

低温吸附过程中的热力学函数及其物理意义

本文基于气相和吸附相两相平衡的原理,推导和论述了常用的热力学函数:焓、吸附热、熵和吉布斯自由能以及发生在低温吸附过程中各有关参量之间的关系。最后,作者应用上述各热力学函数以及它们之间的相互关系式,根据在18—22K低温下和10~(-4_)～10(-7)托的压强范围内氢在Zx—15活性炭上的吸附实验,进行了分析与讨论。这对致冷机低温泵中抽气过程的理解是十分有益的。     

致冷机低温泵中光屏蔽问题的探讨

低温泵一级冷阵对外界热辐射的屏蔽效果将直接影响到泵的抽气速率、极限压强、抽气容量、致冷时间等抽气性能。本文作者从低温泵冷阵的整体结构进行全盘考虑，对致冷机低温泵一级冷阵的光屏蔽性能做了研究．作者用蒙特卡洛方法模拟光子在致冷机低温泵中的运动，从而计算出一级冷阵的光子透射率和二级冷阵对光子的吸收率，以此分析了冷阵表面不同部位上，不同的发射系数对屏蔽作用的影响，并根据不同的物理模型做了对比性计算，同时对部分计算结果进行了实验验证。得到了较为满意的结果。这项研究工作对低温泵冷阵结构的设计和冷阵表面处理工艺的选择具有一定参考价值。     

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。…     

TRC—2020型磁控溅射镀膜机低温泵的设计考虑

本文从溅射镀膜的要求出发，设计出符合溅射镀膜要求的 ＺＤＢ—２００低温泵。在分析低温抽气机理的基础上，提出了ＺＤＢ—２００型制冷机低温泵的主要参量。为此，在设计一、二级冷阵中，既考虑，到冷阵结构的一合理性，又要考虑冷阵温度分布的均匀一致，同时对如何提高致冷机的致冷效率也进行了讨论。     

可换式抽气面结构的致冷机低温泵

本文设计了一种口径为φ２００毫米的可换式抽气面结构的致冷机低温泵，粘有吸附剂的抽气板用可拆紧固件固定，具有易装和更换的优越性，其冷阵结构使非凝性气体易流向吸附剂材料。作者分析了冷阵结构与低温泵抽气性能的关系，并用Ｏａｔｌｅｙ—ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法对一、二级冷阵结构参数进行了优化，使该泵抽气效率的设计计算值达到了较高水平，对 Ｎ２为０．４０， Ｈ２为０．２２５，尤其对 Ｈ２，远远超过了国外同口径致冷机低温泵的最高指标（０．１５）。