CN106704145B - 一种具有再生功能的低温泵系统 - Google Patents

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Abstract

一种具有再生功能的低温泵系统，其包括冷泵壳体、冷头、冷泵控制模块和加热模块；冷头位于冷泵壳体内，用于在真空状态吸附冷泵壳体内的气体，气体凝结覆盖在冷头上；冷泵控制模块用于控制低温泵的真空吸附过程和低温泵的再生过程；加热模块植入在冷泵壳体内，在低温泵的再生过程中，加热模块对冷泵壳体进行加热，以避免在低温泵的再生过程中由于通入氮气后热传递变快，从而导致冷泵壳体温度低于环境温度产生冷凝水。

Description

一种具有再生功能的低温泵系统
技术领域
本发明属于半导体技设备制造领域，尤其涉及一种具有再生功能的冷泵(低温泵)系统。
背景技术
低温泵是一种利用低温表面来冷凝、吸附和捕集气体的真空获得设备，它具有洁净无油、抽速高等优点，在半导体、集成电路和空间技术研究方面应用广泛。
请参阅图1，图1所示为现有技术中低温泵的结构示意图。如图所示，低温泵主要包括冷泵壳体1、冷头2和控制模块3。低温泵采用冷头2吸附时，其工作在真空状态，吸附工作进行一段时间后，冷头2被气体凝结的固体所覆盖，表面温度升高，对气体吸附作用减弱甚至停止，失去抽气作用，因此，实际使用时，每过一段时间就需要对低温泵进行加热，以去除凝结在冷头2上的固态气体，即所谓的“再生”。
低温泵再生所使用惯例方法，即对冷泵壳体1进行加热，使冷头2上吸附的冷凝物气化排出，再将冷头1冷却至约10K继续工作。在低温泵再生时，低温泵工作在非真空状态，冷泵壳体1的内部通常需通入氮气后让其自然回温，由于低温泵内冷头2的温度很低，通入氮气后热传递变快导致冷泵壳体1温度低于环境温度产生冷凝水，冷泵壳体1外部的冷凝水有可能会损伤机台或触发漏水情况。本领域技术人员清楚，如果在设计时回避这类问题则会大大增加设计难度。
发明内容
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种具有再生功能的低温泵系统，其包括冷泵壳体、冷头、冷泵控制模块和加热模块；冷头位于所述冷泵壳体内，用于在真空状态吸附所述冷泵壳体内的气体，所述气体凝结覆盖在冷头上；冷泵控制模块用于控制所述低温泵的真空吸附过程和所述低温泵的再生过程；加热模块植入在冷泵壳体内，在所述低温泵的再生过程中，所述加热模块对冷泵壳体进行加热，以避免在所述低温泵的再生过程中由于通入氮气后热传递变快，从而导致冷泵壳体温度低于环境温度产生冷凝水。
优选地，所述加热模块包括电热丝和加热电源，所述电热丝植入所述冷泵壳体内，且所述电热丝在冷泵壳体内均匀分布；在所述低温泵的再生过程中，所述电热丝对壳体进行加热，所述电热丝由所述加热电源供电。
优选地，所述加热模块还包括加热控制模块，所述加热控制模块控制冷泵壳体升温后的温度保持在高于环境温度的状态，以使大气中的水汽不会凝结成水滴。
优选地，所述加热控制模块控制冷泵壳体升温后的温度保持在高于在所述低温泵的真空吸附过程的温度，以加快附着在冷泵壳体内壁上的凝华后的气体升华速度，从而更容易再所述低温泵的再生过程中被置换气体带走。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的具有再生功能的低温泵系统，当对低温泵进行再生过程时，通过在冷泵壳体内植入电热丝，对壳体进行加热，使冷泵壳体温度略高于环境温度，使水汽不会凝结成水滴，且壳体温度相比当前略高，附着在冷泵壳体内壁上的凝华后的气体更容易在再生时升华更快更彻底，更容易被置换气体带走，因此提升了再生效果。
附图说明
图1显示为一个现有技术的具有再生功能的低温泵系统的结构示意图
图2为本发明实施例中具有再生功能的低温泵系统的结构示意图
具体实施方式
体现本发明特征与优点的实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的示例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上当做说明之用，而非用以限制本发明。
以下结合附图，通过具体实施例对本发明的一种具有再生功能的低温泵系统结构作进一步详细说明。
请参阅图2，图2为本发明实施例中具有再生功能的低温泵系统的结构示意图。如图所示，低温泵主要包括冷泵壳体1、冷头2、冷泵控制模块3和加热模块。冷头2位于冷泵壳体1内，用于在真空状态吸附冷泵壳体1内的气体，气体凝结覆盖在冷头2上。冷泵控制模块3用于控制低温泵的真空吸附过程和低温泵的再生过程；加热模块植入在冷泵壳体1内，在低温泵的再生过程中，加热模块对冷泵壳体1进行加热。
低温泵的真空吸附过程本发与现有技术相同，具体地：
在低温泵的真空吸附工作进行一段时间后，冷头2被气体凝结的固体所覆盖，表面温度升高，对气体吸附作用减弱甚至停止，失去抽气作用。
接下来需低温泵需进行再生过程，即每过一段时间就需要对低温泵进行加热，以去除凝结在冷头2上的固态气体。
在低温泵的再生过程中，与现有技术相同的是：
低温泵再生所使用惯例方法，即对冷泵壳体1进行加热，使冷头2上吸附的冷凝物气化排出，再将冷头1冷却至约10K继续工作。在低温泵再生时，低温泵工作在非真空状态，冷泵壳体1的内部通常需通入氮气后让其自然回温，由于低温泵内冷头2的温度很低，通入氮气后热传递变快导致冷泵壳体1温度低于环境温度产生冷凝水。
在低温泵的再生过程中，与现有技术不同的是：
由于本发明增加了加热模块植入在冷泵壳体1内，在低温泵的再生过程中，加热模块对冷泵壳体1进行加热，以避免在低温泵的再生过程中由于通入氮气后热传递变快，从而导致冷泵壳体1温度低于环境温度产生冷凝水。
在本发明的一些实施例中，加热模块可以包括电热丝4和加热电源5，电热丝4直接植入冷泵壳体1内，且电热丝4在冷泵壳体1内均匀分布；在低温泵的再生过程中，电热丝4对冷泵壳体1进行加热，电热丝4由加热电源5供电。需要说明的是，直接植入冷泵壳体1内电热丝4可以采用现有技术中的任何方案，在此不再赘述。
在本发明的一些实施例中，加热模块还可以包括加热控制模块(图未示)，加热控制模块控制冷泵壳体升温后的温度保持在高于环境温度的状态，以使大气中的水汽不会凝结成水滴。需要说明的是，加热控制模块可以采用现有技术中自动控制技术，较佳地，可以全自动控制，在此不再赘述。
此外，加热控制模块控制冷泵壳体升温后的温度保持在高于在低温泵的真空吸附过程的温度，以加快附着在冷泵壳体内壁上的凝华后的气体升华速度，从而更容易再低温泵的再生过程中被置换气体带走。
以上的仅为本发明的实施例，实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (3)

1.一种具有再生功能的低温泵系统，其特征在于，包括：
冷泵壳体(1)；
冷头(2)，位于所述冷泵壳体(1)内，用于在所述低温泵的真空吸附过程中吸附所述冷泵壳体(1)内的气体，所述气体凝结覆盖在冷头上；
冷泵控制模块(3)，用于控制所述低温泵的真空吸附过程和所述低温泵的再生过程；
加热模块，植入在冷泵壳体(1)内，在所述低温泵的再生过程中，所述加热模块对冷泵壳体(1)进行加热，以避免在所述低温泵的再生过程中由于通入氮气后热传递变快，从而导致冷泵壳体(1)温度低于环境温度产生冷凝水，其中，所述加热模块包括电热丝和加热电源，所述电热丝植入所述冷泵壳体(1)的材料内，且所述电热丝在冷泵壳体(1)的材料内均匀分布；在所述低温泵的再生过程中，所述电热丝对壳体进行加热，所述电热丝由所述加热电源供电。
2.根据权利要求1所述的具有再生功能的低温泵系统，其特征在于，所述加热模块还包括加热控制模块，所述加热控制模块控制冷泵壳体(1)升温后的温度保持在高于环境温度的状态，以使大气中的水汽不会凝结成水滴。
3.根据权利要求2所述的具有再生功能的低温泵系统，其特征在于，所述加热控制模块控制冷泵壳体(1)升温后的温度保持在高于在所述低温泵的真空吸附过程的温度，以加快附着在冷泵壳体(1)内壁上的凝华后的气体升华速度，从而更容易在所述低温泵的再生过程中被置换气体带走。
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