锆铝吸气剂泵质谱研究

在以金属锆铝吸气剂泵为主泵,钛溅射离子泵为前级的真空系统中,用LP-4001型四极质谱计分析了锆铝吸气剂泵在不同工作条件下的吸气特性及泵内的气体成份,并分析了锆铝吸气剂泵在激活过程中的气体释放特性。一、试验装置试验装置如图1所示。本试验装置使用的锆铝吸气剂泵对H_2的名义抽速为1500升/秒,吸气     

静电悬浮加速度计真空装置的研制

静电悬浮加速度计是重力测量卫星的关键载荷之一,静电悬浮加速度计长期保持优良的高真空是控制其噪声水平的必要措施.与地面应用不同,静电悬浮加速度计的真空室是上天产品的组成部分.本文采用吸气剂泵与微型溅射离子泵组合维持真空室的工作真空度,实际达到10-7 Pa量级,其中吸气剂泵由三个非蒸散烧结型多孔吸气剂、铂铑-铂热电偶、4根真空电引线及壳体组成,高温活化并回到室温后,对CO的初始吸气率为15 l/s;微型溅射离子泵具有0.4 l/s的氮抽速,用于抽除惰性气体和碳氢化合物.为了防止吸气剂的碎渣掉进敏感结构内,造成电极短路,以及阻挡吸气剂活化时对敏感结构的高温辐射,在吸气剂和敏感结构间设置滤片-挡板组件.底座材料为殷钢,安装面的平面度和平行度为1 μm.底座上有28根真空电引线,具有上千伏的高压绝缘性能.主抽气机组采用溅射离子泵与分子拖动泵的组合,前级泵采用机械隔膜泵,真空度达到优于5×10-7 Pa.     

钛升华泵

1.引言 在真空系统中,利用钛膜对活性气体进行排气的钛升华泵,操作简便,造价低廉,是一种具有较大抽速,无油污染的泵。因此被广泛地应用。就其应用范围来说,是所有需要清洁的超高真空的装置,不论是蒸镀装置、电子显微镜、加速器、核聚变实验装置,还是空间模拟的排气系统都可使用钛升华泵。 本文将介绍有关钛升华泵在使用上的各种特点,最近使用的蒸发源及其应用的例子。 2.钛升华泵的特点 2·1钛升华泵与其他泵相比的特点 钛升华泵(也叫钛吸附泵),这是一种在真空中将钛膜镇在堆壁上形成吸气面,利用钛活泼的性质进行工作的泵。排气机理主要是利…     

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。     

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。     

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。     

φ350非对称式三极型复合离子泵

为了满足我国电子工业和国防科学研究对抽速大、极限真空度高的无油超高真空获得设备的迫切需要,在华主席抓纲治国战略决策指引下,一九七七年我们以较短的时间试制了三极复合离子泵,泵的极限真空度达1× 10-12乇。 一、泵的结构 该泵由400升/秒非对称式三极型冷阴极溅射离子系和2000升/秒钛球升华泵复合而成。其外形图如图一所示。 泵体是园柱形,泵口通径为φ350mm。8个长方形盒子成辐射状,均匀地排列在泵体四周。泵体腰部有钛球升华器接头,供装钛球升华器。泵底是向外凸的园弧形。泵体材料采用 1Cr18Ni 9 Ti的不锈纲,用板料先抛光至9后,…     

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…     

电离吸气钛泵及其在电子管排气中的应用

无油超高真空技术对真空器件的研制和生产来说都有它特殊的意义。从现有掌握的资料来看,无油超高真空排气不但能提高电子管的发射性能,改善耐压,耐高频性能,使管子的合格率和优品率提高,还能缩短管子的排气时间,改善排气环境,不怕突然停电等优点。现在国内在电子管排气中广泛使用以溅射离子泵为主,升华泵为辅的组合形式钛泵,这样的组合使排气系统体积庞大,笨重,价格贵,因此,在电子管生产上推广应用还有很多技术问题需要解决。 电子管排气与其它超高真空无油抽气装置有着很多不同的地方,如管子体积一般都较小,管子与系统联接都有一根通导能力…     

钛泵的原理与故障分析

简单介绍了钛泵的工作原理.溅射离子泵在高电压和高磁场的作用下产生潘宁放电,吸附容器内气体分子达到真空的目的.由于设备老化或操作不当等原因,溅射离子泵会发生各种故障.本文列举了溅射离子泵的各种常见故障,根据工作机理分析了溅射离子泵发生故障的原因,并介绍了排除故障和维护保养的方法.对于钛泵的操作使用人员和维修人员具有一定的借鉴意义.     

现代真空泵性能

本文评述了现代各种真空泵的特性，以便为特殊应用提供一个选择真空泵的准则。评论中涉及到的泵包括下列几种：溅射离子泵、静电离子泵、升华泵、容积收气泵、涡轮分子泵和扩散泵。文中还讨论每种泵组所用的前级泵。     

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…     

第十六讲 真空系统的操作与维护

(上接2010年第1期88页) 除了涡轮分子泵和钛升华泵各自的优缺点外.涡轮分子泵还由于机械结构与高速旋转的原因,使得它要获得大的抽速较为困难.而钛升华泵造价低,而且易于实现大抽速.目前它的抽速在高真空或超高真空获得设备中是较大的一种,而使用和维护都十分方便.只是由于排除惰性气体性能差而限制了它单泵进入超高真空.考虑到空气中的惰性气体主要是以氩气为主,可以用抽速小一点的分子泵来排除惰性气体,以充分发挥钛升华泵的大吸气性能的优点.     

漏磁变压器的实验

一、漏磁变压器的应用溅射离子泵两电极之间,电子被钛极接收,离子被钽极接收,因此,溅射离子泵高压电源在低真空时接近短路工作,在高真空时接近开路工作。用于溅射离子泵高压电源的漏磁变压器就是一种能够适应小电流、高电压及在短路时固定电流工作的特殊变压器。漏磁变压器不仅可以短路,使其输出呈陡降特性,还可以通过改变结构形式来改变陡降曲线的斜率,以使溅射离子泵获得较大抽速。     

锆铝吸气泵的设计及其工作特性

本文叙述了锆铝吸气泵的计算及参数选择方法，并以锆铝叹气泵为主泵，钛溅射离子系或涡轮分子泵为前级泵的真空系统中，用ＬＰ－４００１型四极质谱计分析了锆铝吸气泵在不同工作条件下的吸气特性和泵内的残气成分，并分析了锆铝叹气泵在激活过程中的气体释放特性。     

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…     

溅射离子泵的一种新阴极材料——Ti_(15)Mo合金

在同一泵体、同一测试条件下,对以Ti_(15)Mo合金、纯钛或47121合金作阴极的相同结构抽气单元,进行了抽气性能的对比测试。其结果是Ti_(15)Mo合金阴极对氢气抽速比纯钛提高60％以上,对空气抽速提高约15％,对氦气抽速达到抽空气的22％。并对Ti_(15)Mo泵芯在1.2×10~(-5)托氢压强下进行455小时抽氢试验,而抽速几乎没有衰减。对试验后的纯钛和Ti_(15)Mo阴极进行了金相、x光和氢浓度分析:Ti_(15)Mo阴极放电区表面并不生成TiH_2而是氢向体内扩散。我们的试验研究表明,Ti_(15)Mo合金是一种优良的溅射离子泵阴极材料,并设计制造了2TLH-150抽氢溅射离子泵。     

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。     

静电马鞍场溅射离子泵在注入电子时的效果

本文继续探讨研制一种新型真空泵的可能性。利用静电马鞍场约束电子振荡并注入电子以扩展放电压强的下限。据此,研制的无磁静电型溅射离子泵,在未注入电子时,阴极小室内壁面,可清楚地看到,离子轰击面(即钛的溅射面)与钛膜沉积面,其状态与二极型 penning 泵相似;启动特性、对电源要求也与 penning 泵相似。硅油蒸汽对马鞍场约