CN101776063B - 大型高真空抽气机组 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于抽真空领域，本发明采用牵引分子泵、电弧钛泵、粗抽泵和前级泵组成新的抽气机组，优势互补，实现取代现有的扩散泵+罗茨泵+粗抽泵组成的抽气机组的目的，与现有的抽气机组相比较，本发明可节省抽气能耗60～90％，消除真空室的油蒸汽污染，显著提高真空产品的质量，本发明的性价比约为传统高真空抽气机组的2～3倍，本发明的抽气机组的钛材蒸散速率可以精确控制，钛材利用率高，钛材可以回收，本发明的粗抽泵的运行时间很短，一台粗抽泵可以供多个高真空抽气机组共用，节省设备费用和占地空间。
Description
技术领域
本发明属于抽真空领域，尤其涉及一种清洁、节能的大型高真空抽气机组。
背景技术
大型高真空抽气机组的抽速通常达几万L/s，目前，普遍采用扩散泵+罗茨泵+粗抽泵组成的机组抽气，所述粗抽泵由滑阀泵和旋片泵等组成，该机组的抽气工艺为：103pa≤真空室的气压≤大气压，由粗抽泵抽气；1≤真空室的气压＜103Pa，由罗茨泵抽气；真空室的气压＜1Pa，由扩散泵抽气(但在0.1～1Pa范围，抽速较低，仅为几千L/s)。该抽气机组的能耗高，而且它们都是有油泵，油蒸汽污染严重，影响真空产品的质量，是目前真空产业中亟待解决，但一直未能攻克的难题。
最近，部分抽气机组采用深冷水汽泵(POLYCOLD，冷凝板温度约-120℃)与扩散泵并联，组成复合抽气机组，能耗和油蒸汽污染均有一定程度降低，然而，水汽泵体积庞大、价格昂贵、能耗仍较高，加上启动时间长、易受热辐射影响、抽气能力和维护不方便等缺点，未能大范围推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能耗低、无油蒸汽污染、结构紧凑、启动迅速、不受热辐射影响、使用方便、性价比高的大型高真空抽气机组。
本发明是这样实现的，一种大型高真空抽气机组，包括真空室，所述真空室分别连接有粗抽泵、牵引分子泵和电弧钛泵，所述真空室通过一低真空阀与所述粗抽泵相连，所述真空室通过一半固定的百叶窗式气体捕集板与所述电弧钛泵相连，所述真空室通过一高真空阀与所述牵引分子泵相连，所述牵引分子泵经一低真空阀与一低抽速的前级泵相连，所述电弧钛泵包括若干台电弧蒸发源、弧光放电电源、百叶窗式气体捕集板和侧壁气体捕集板，所述电弧蒸发源采用闭环控制，由所述真空室的压强控制电弧蒸发源的蒸散速率；所述电弧蒸发源的阴极靶与低压弧光放电电源的负极相连；所述真空室的壳体接地，作为低压弧光放电电源的阳极；所述百叶窗式气体捕集板和侧壁气体捕集板采用平板或瓦楞板半固定在所述真空室壳体的内壁。
更具体地，所述电弧钛泵采用化学性质活泼的金属元素作为阴极靶材。
优选地，所述电弧钛泵采用钛作为阴极靶材。
更具体地，所述电弧蒸发源采用闭环控制，由所述真空室的压强控制所述电弧蒸发源的蒸散速率。
进一步地，所述电弧蒸发源旁边设有若干升华钛泵。
本发明还提供了一种如前所述的大型高真空抽气机组的抽气工艺，
当100Pa≤真空室的气压≤大气压时，由粗抽泵抽气；
当0.1Pa≤真空室的气压＜100Pa时，由牵引分子泵抽气；
当真空室的气压＜0.1Pa时，由电弧钛泵和牵引分子泵共同抽气，其中活性气体由电弧钛泵和牵引分子泵共同抽出，惰性气体由牵引分子泵抽出。
本发明采用牵引分子泵、电弧钛泵、粗抽泵和前级泵组成新的抽气机组，优势互补，实现取代现有的扩散泵+罗茨泵+粗抽泵组成的抽气机组的目的，与现有的抽气机组相比较，本发明可节省抽气能耗60～90％，消除真空室的油蒸汽污染，显著提高真空产品的质量，本发明的性价比约为传统高真空抽气机组的2～3倍，本发明的抽气机组的钛材蒸散速率可以精确控制，钛材利用率高，钛材可以回收，本发明的粗抽泵的运行时间很短，一台粗抽泵可以供多个高真空抽气机组共用，节省设备费用和占地空间。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的大型高真空抽气机组的示意图；
图2是图1中的电弧钛泵的详细结构示意图；
图3是本发明实施例二在实施例一的电弧蒸发源旁边增设升华钛泵的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一、大型高真空抽气机组
参阅图1所示，本发明实施例提供的大型高真空抽气机组，包括真空室11，所述真空室11分别连接有粗抽泵13、牵引分子泵15和电弧钛泵16。
具体地，所述真空室11通过一低真空阀12与粗抽泵13相连，所述真空室11通过一半固定的百叶窗式气体捕集板161与电弧钛泵16相连，所述真空室11通过一高真空阀14与牵引分子泵15相连，所述牵引分子泵15经一低真空阀17与一低抽速的前级泵18相连。
进一步地，所述真空室11与粗抽泵13之间设有一真空规19，所述牵引分子泵15与前级泵18之间设有一真空规110，真空规19、真空规110分别用于检测真空度。
具体地，所述电弧钛泵16包括若干台(图1中所示为3台)电弧蒸发源162、弧光放电电源163、百叶窗式气体捕集板161和侧壁气体捕集板164，所述电弧蒸发源162采用闭环控制，由所述真空室11的压强控制电弧蒸发源162的蒸散速率；所述电弧蒸发源162的阴极靶与低压弧光放电电源的负极相连；所述真空室11的壳体接地，作为低压弧光放电电源的阳极。所述百叶窗式气体捕集板161和侧壁气体捕集板164采用平板或瓦楞板(增加吸附面积)半固定在真空室11壳体的内壁，以便于更换；所述百叶窗式气体捕集板161的百叶窗条板可以水平方向安装，也可以垂直方向安装；所述百叶窗式气体捕集板161要求电弧钛泵16蒸散的钛原子中，进入真空室11的部分可以忽略不计，对待抽气体的阻力尽可能小。
如图2所示，更具体地，所述电弧蒸发源162包括磁场线圈1621(或永久磁铁)、阳极1622(即真空室壳体)、绝缘屏蔽层1623、阴极靶1624、接触启动极1625、水冷阴极座1626和冷却水通道1627，弧光放电电源163的负极与阴极靶1624相连，弧光放电电源163的正极与阳极1622(即真空室壳体)相连。
更具体地，所述电弧钛泵16采用钛或其他化学性质活泼的金属元素作为阴极靶材，利用低压弧光放电快速蒸发新鲜吸气膜层，实现对活性气体高速抽气；而且，电弧钛泵16使用过的钛可以回收。
实施例二、带有升华钛泵的大型高真空抽气机组
如图3所示，本实施例二与实施例一的结构大致相同，其不同之处在于所述电弧蒸发源11旁边还设有若干升华钛泵21(图3中所示为2台)，一旦电弧蒸发源162停止放电，由升华钛泵21接替工作，本项措施可提高本实施例的真空度2～4个数量级。
本发明实施例一、二提供的大型高真空抽气机组的抽气工艺如下：
当100Pa≤真空室的气压≤大气压时，由粗抽泵13抽气，粗抽泵13在完成粗抽抽气后，不再运行，从而节省大量能耗，本发明的粗抽泵13的运行时间很短，一台粗抽泵13可以供多个高真空抽气机组共用，节省设备费用和占地空间；
当0.1Pa≤真空室11的气压＜100Pa时，由牵引分子泵15抽气，大抽速的牵引分子泵15兼有现有的罗茨泵和扩散泵的双重性能，尤其在0.1～几十Pa压强范围，抽速已达到罗茨泵的水平(真空度越高，抽速越大)，并且能耗低，仅为罗茨泵的10～20％；此外，牵引分子泵15还能获得无油蒸汽污染、十分清洁的真空；
当真空室11的气压＜0.1Pa时，由电弧钛泵16和牵引分子泵15共同抽气，其中活性气体(约占99％)由电弧钛泵16和牵引分子泵15共同抽出，惰性气体(约占1％)由牵引分子泵15抽出；牵引分子泵15在＜0.1Pa的高真空范围抽速较低(通常≤5000L/s)，无法单独取代大型扩散泵；电弧钛泵16是一种利用新鲜钛膜对活性气体的强烈化学吸附作用进行抽气的高真空泵，其具有抽速高、能耗低、启动迅速(仅几秒钟)、能获得十分清洁的高真空等一系列优点。
本发明将上述牵引分子泵15、电弧钛泵16、粗抽泵13和前级泵18组成新的抽气机组，优势互补，实现取代现有的扩散泵+罗茨泵+粗抽泵组成的抽气机组的目的，与现有的抽气机组相比较，本发明具有如下优点：
(1)本发明节能显著，在10-2Pa≤真空室11的气压＜0.1Pa的压强范围，可节省抽气能耗60～90％，在真空室11的气压＜10-2pa的压强范围，节省抽气能耗超过90％；
(2)本发明能获得无油蒸汽污染的、十分清洁的中、高真空，提高真空产品的质量；
(3)本发明的电弧钛泵16的蒸散速率便于采用闭环控制，精确控制钛靶蒸散速率，提高钛材利用率；
(4)本发明的电弧钛泵16启动、停止迅速，仅需几秒钟；
(5)本发明的电弧钛泵16结构紧凑，体积不到现有的深冷水汽泵的1/10；
(6)本发明的电弧钛泵16费用低，约为现有的深冷水汽泵的1/5；
(7)本发明的电弧钛泵16维护方便；
(8)本发明提供的大型高真空抽气机组性价比高，约为传统的高真空抽气机组的2～3倍，而且，真空度越高，抽气成本越低；
(9)本发明的粗抽泵13工作时间很短，因此，一台粗抽泵13可以供多个高真空抽气机组共用，节省设备费用和占地空间；
(10)本发明的电弧钛泵16使用过的钛材便于回收。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种大型高真空抽气机组，包括真空室，所述真空室连接有粗抽泵，其特征在于：所述真空室还分别连接有牵引分子泵和电弧钛泵，所述真空室通过一低真空阀与所述粗抽泵相连，所述真空室通过一半固定的百叶窗式气体捕集板与所述电弧钛泵相连，所述真空室通过一高真空阀与所述牵引分子泵相连，所述牵引分子泵经一低真空阀与一低抽速的前级泵相连，所述电弧钛泵包括若干台电弧蒸发源、弧光放电电源、百叶窗式气体捕集板和侧壁气体捕集板，所述电弧蒸发源采用闭环控制，由所述真空室的压强控制电弧蒸发源的蒸散速率；所述电弧蒸发源的阴极靶与低压弧光放电电源的负极相连；所述真空室的壳体接地，作为低压弧光放电电源的阳极；所述百叶窗式气体捕集板和侧壁气体捕集板采用平板或瓦楞板半固定在所述真空室壳体的内壁。
2.根据权利要求1所述的大型高真空抽气机组，其特征在于：所述电弧钛泵采用化学性质活泼的金属元素作为阴极靶材。
3.根据权利要求2所述的大型高真空抽气机组，其特征在于：所述电弧钛泵采用钛作为阴极靶材。
4.根据权利要求1所述的大型高真空抽气机组，其特征在于：所述电弧蒸发源旁边设有若干升华钛泵。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的大型高真空抽气机组的抽气工艺，其特征在于：
当100Pa≤真空室的气压≤大气压时，由粗抽泵抽气；
当0.1Pa≤真空室的气压＜100Pa时，由牵引分子泵抽气；
当真空室的气压＜0.1Pa时，由电弧钛泵和牵引分子泵共同抽气，其中活性气体由电弧钛泵和牵引分子泵共同抽出，惰性气体由牵引分子泵抽出。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2239511Y (zh) * | 1995-10-24 | 1996-11-06 | 袁哲 | 真空电弧钛泵 |
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Patent Citations (4)
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| CN2725567Y (zh) * | 2004-09-07 | 2005-09-14 | 沈阳三之环真空设备有限公司 | 高真空机组 |
| CN101518693A (zh) * | 2009-03-31 | 2009-09-02 | 储继国 | 分子蒸馏设备 |
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