几种常见的超高真空系统

扩散泵串联机械泵串联冷阱系统

      图13即是该真空系统,扩散泵串联两个液氮冷阱,而且真空室和冷阱6能耐400～450℃的烘烤。在此温度下,可以清除真空室壁及冷阱壁上吸附的气体及凝结的泵油。该系统一般可以得到1.33×10-7Pa的极限真空度。

1.真空室2.热偶真空计3.B-A真空计4.放气阀5.超高真空阀6,7.冷阱8.电离真空计9.扩散泵10.前级管道阀11.前级阱12.电磁阀13.机械泵14.超高真空管道阀15.烘烤装置

图13 油扩散泵超高真空系统

涡轮分子泵串联机械泵的真空系统

       图14为该系统。此系统不烘烤可以获得10-6Pa的真空度,烘烤后的真空度可以达到10-8Pa。该系统的特点是比较清洁,可构成无油超高真空系统。

溅射离子泵无油超高真空系统

     图15为该系统原理图。以溅射离子泵为主泵,使用两个分子筛泵做预抽泵,其中一个分子筛泵用来抽走真空室和溅射离子泵中的大气压下的气体,另一个用来抽走烘烤及离子泵启动时放出来的气体。

低温泵无油超高真空系统

      用低温泵做为主泵,并联或串联分子筛吸附泵(做预抽真空泵)。该真空系统也可以用机械泵做为预真空泵,但必须在机械泵的入口管路上设置油蒸汽捕集器。

组合超高真空系统

      对于某些有特殊要求的真空系统,如对于既要求得到超高真空或无油超高真空,又同时满足粗抽需要及能应付工艺过程中放出来的大量气体这样的系统,可采用组合式系统来满足要求。图16给出无油超高真空镀膜机真空系统原理图。主泵为溅射离子泵,为了提高真空度及排走蒸发材料时产生的大量气体,配有钛升华泵。极限真空度可达6.67×10-7Pa。用分子筛泵做主泵的预抽泵。此外,系统还配有吸附阱-机械泵粗抽系统,在压力大于1333Pa时,机械泵不易返油,用机械泵直接对真空室抽真空,当真空室的压力低于1333Pa以后,机械泵经吸附阱9从旁路抽真空室。

1.真空室 2.超高真空闸阀 3.溅射离子泵 4.钛升华泵 5.超高真空阀 6.放气阀 7.高真空阀 8.分子筛泵 9.吸附阱 10.机械泵

图16 无油超高真空镀膜机真空系统原理图

      图17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。

1.真空室 2.超高真空闸阀 3.溅射离子泵-钛升华泵组 4.超高真空闸阀 5.冷阱 6.扩散泵 7.前级管道阀 8.超高真空管道阀 9.放气阀 10.机械真空泵

图17 组合超高真空系统