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    超高真空系统都有哪些

    责任编辑:品雅真空设备 发表时间:2020-06-05 浏览:116 次

    按压力等级来分,真空类型分为低真空,中真空,高真空以及超高真空(UHV)。其中通常认为压力在以下的真空被称为超高真空。这也就是说单位体积内的分子数,只有正常大气压的1/1,000,000,000,000。

    在表面研究、热核反应、半导体研究、空间模拟等这些领域中,对真空的需求就会进入到超高真空范围,其工作极限压力一般介于10-6~10-10Pa之间,最高的可能会达到10-12Pa。那这些超高真空应用所需的真空条件需要用哪些抽气系统实现呢,大家一起来了解下。

    超高真空系统类型有几种:

    ①用扩散泵和钛泵并联为主泵,扩散泵单2113独串联前级机械泵的真空系5261统。
    ②由扩散泵串联扩散泵(中间泵),再串联机械泵的真空4102系统。
    ③主泵为分子泵串联机械泵的真空系统,串联分子筛吸附泵(前级泵),则构成了无油超高1653真空系统。
    ④用钛泵或溅射离子泵做为主泵,并联专或串联分子筛吸附泵(做为预真空泵),构成无油超高真空系统。属
    ⑤用低温泵做为主泵,串联或并联分子筛吸附泵(预真空泵),构成无油超高真空系统。

     

    首先是扩散泵系统。它由扩散泵串联机械泵以及冷阱等系统构成。扩散泵系统是获得超高真空的重要泵种,但是在获得超高真空的过程中要解决来自扩散泵油、机械泵油的返流污染以及油热分解产生的气体返流。其中泵油返流可以通过液氮冷阱来捕集,而泵油分解产生的气体需要用钛升华阱来捕集。污染控制较好的扩散泵系统,可以得到10-10Pa的真空度。

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    涡轮分子泵抽气系统。涡轮分子泵可以串联干式机械泵组成无油超高真空系统,不烘烤可以实现10-6Pa的真空度,经烘烤可以达到10-8Pa的真空度。如果串联扩散泵作为前级泵,降低前级管道中的氢分压,配合钛升华阱可以获得高于10-9Pa以上的真空度。由于涡轮分子泵内表面积大,因此烘烤除气是非常必要的,但烘烤温度一般只允许到100℃左右。

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    溅射离子泵无油超高真空系统。此系统是获得清洁超高真空的主要手段,可以获得10-9Pa的真空度,一般由溅射离子泵、钛升华泵与分子筛吸附泵或者是与涡旋泵、液氮阱等共同组成,可以获得清洁的无油超高真空系统。由于溅射离子泵的启动压力在1Pa以下,而且对有机蒸汽敏感,因此在使用时需要对其进行彻底的烘烤除气,并用预抽泵抽走烘烤释放出的气体。

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    低温泵抽气系统。低温泵抽气系统用低温泵作为主泵,并联或串联分子筛吸附泵,也可以用机械泵作为预抽真空泵,但若是油封机械泵就必须在机械泵的入口管路上设置油蒸气捕集器。低温泵抽气系统不产生碳氢化合物、金属膜的剥落碎片以及自身带来的气体污染,是一种清洁的抽气手段。20K的低温泵可以得到10-8Pa的真空度,4.2K的低温泵可以得到10-10~10-12Pa的真空度。

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    组合超高真空系统。给出了又一种型式的组合超高真空系统。该系统适合于真空封接炉、钽片炉等设备。系统的主泵为溅射离子泵—钛升华泵组。真空室极限真空可达到5×10-7Pa。系统配有油扩散泵-机械泵组成的机组,用来粗抽和作为主泵的预抽泵,同时能抽走工艺过程中放出来的大量气体。

     

    除了上述这些,根据不同的应用需要与特点,也可以通过组合系统来实现更细致的需求。

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