升华泵及其设置方式

2014-09-27 郭方准 实用真空技术

  升华泵的主要部件是由活性金属钛(Ti)制作的灯丝。通过大电流加热灯丝,使Ti升华后吸附在腔体的内壁上。因为Ti的化学反应活性高,立刻捕捉周围的气体分子并发生反应而生成稳定的化合物,从而达到获得真空的目的。内壁上的Ti反应层和气体分子反应达到饱和后,可再次启动升华泵而形成新的Ti反应层,从而不断排气。如果升华后的Ti吸附在较大面积的内壁上,则产生巨大的排气速度。比如在20℃1m2的面积上吸附 Ti原子,对氮气而言,可达到24000L/s的排气速度。但是,在压强较高(>10-3 Pa)时,排气速度将大大降低,因此升华泵需要和其他排气泵组合使用。

  高级泵时光间隔多次食用后,吸咐在腔身体内部面上的Ti膜壁厚会增添。在腔体裸漏于大气气溶胶时,也许的Ti膜又将吸咐大规模的有害空气。等有害空气哪怕经250℃的烘烤也不可能会祛除,然后加入氢原子的缓解压力源。有在310℃上面的温度时光间隔恢复,才可能会洗去等吸咐有害空气。   Ti的催化耐腐蚀活化强,还可以和N2、空气中的氧气、N2、一被氧化碳以其各种催化耐腐蚀活化乙炔气发生耐腐蚀吸出,能够 捕杀、吸出这一些乙炔气来体现进气功能模块。升化泵的不足之处点有赖于时未对氦等惰性乙炔气进气,并且灯丝的生命现有。

  升华泵通常和离子泵或分子泵联合使用,其排气能力取决于Ti的升华速度和腔体内壁的表面积。升华泵的排气量比离子泵大,在超高真空薄膜生长装置中,通常在薄膜生长之前使用,使得薄膜生长在更高的真空环境下进行。

  比较推荐的升华泵设置方法,是在真空腔体之外再单独设置升华泵的小腔体(图1);小腔体外周设置水冷(或液氮冷却)构造,避免高温Ti丝的热辐射使小腔体发热而放出气体;Ti丝的前端设置遮挡板,以减少Ti升华时对真空腔室的污染。

升华泵及其设置方式

 图1 进化泵以及其装置措施 1—高压气腔体;2—崇高泵的小腔体;3—崇高泵