CN1715441A - 真空系统获得极高真空的烘烤工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及使真空系统获得极高真空，例如是获得系统真空度好于10－9Pa，的预处理工艺。本发明特别针对使用钛升华泵、溅射离子泵和涡轮分子泵进行抽气的真空系统。本发明的工艺是在真空系统中采用电加热装置进行烘烤，同时用钛升华泵、溅射离子泵和涡轮分子泵等真空泵进行抽气，其烘烤加热速率为0.5～2℃/min，当系统温度达220～300℃时保温40～50小时，然后以0.5～2℃/min速率降温，系统温度降到环境温度后完成烘烤作业。
Description
技术领域
本发明涉及使真空系统获得极高真空，例如是获得系统真空度好于10-9Pa，的予处理工艺。本发明特别针对使用钛升华泵、溅射离子泵和涡轮分子泵进行抽气的真空系统。
背景技术
为使真空系统获得高的真空度，在系统工作前需对系统进行烘烤处理。对系统烘烤可以使吸附于表面的气体分子获得足够的脱附能而快速释放。在现有技术中是将电加热装置放置于系统中进行烘烤，同时使抽气设备工作，以使真空系统暴露大气中的被物理吸附在系统内表面的各种气体分子，在这一过程中缓慢地释放出来。现有技术中虽然进行烘烤作业进行除气处理，但却无相应的确定处理工艺，一般是按经验工艺进行处理。因此现有技术中除气的效率较差，为达到所要求的效果，相应的处理时间较长，因此产生的能耗较高。
发明内容
本发明提供一种可克服现有技术不足，且系统采用钛升华泵、溅射离子泵和涡轮分子泵进行抽气，经处理后可以获得高于10-9Pa真空度的烘烤工艺。
本发明的工艺是在真空系统中采用电加热装置进行烘烤，同时用钛升华泵、溅射离子泵和涡轮分子泵等真空泵进行抽气，其烘烤加热速率为0.5～2℃/min，当系统温度达220～300℃时保温40～50小时，然后以0.5～2℃/min速率降温，系统温度降到环境温度后完成烘烤作业。
本发明实施中在整个烘烤过程中，系统各部分的温度均匀性应保持在±(5～10)℃以内。
对于真空系统中设置有热阴极规管、质谱计等电子发射的阴极材料的装置，在进行烘烤过程中应使在这些装置在大于工作电流的状态下工作，同时进行除气处理，除气电流一般为热阴极规管、质谱计等电子发射的阴极材料的装置工作电流的5～20倍，对钛升华泵的升华器进行比升华电流小1/4的电流除气，同时对溅射离子泵加高压5～8kV，使溅射离子泵工作，在整个过程同时用涡轮分子泵把释放出的气体排出系统之外。
本发明的烘烤升温速率系经多次试验得出，可以使系统中吸附的各种气体分有效逸出，并被及时抽出系统，因此，系统可以在最短时间内得到最大的除气效果，提高系统的真空度。由于对系统各部分温度均匀性进行严格的控制，可以克服系统内逸出气体在系统中游离，无法有效去除的弊病。当本发明在进行烘烤时对系统内置的有关装置采用相应的除气措施，即在进行烘烤的过程同时使在这些装置在大于工作电流的状态下工作，使这些装置的阴极达到其所能承受的最高温度，使这些装置中吸附的气体被有效去除。本发明中采用钛升华泵与溅射离子泵同时工作，由于溅射离子泵对惰性气体的抽气能力比较好，而钛升华泵对活性气体的抽气能力比较强，二者结合可以很快的抽除系统内的气体，达到要求的真空度。
经试验表明在采用本发明的工艺后，完全避免了采用现有技术时，因真空系统烘烤升温速率不一和系统温度不一造成逸出气体在系统内游离，致使系统真空无法提高的不足。经本发明处理后系统可以在最短时间内除气，并可保证系统在工作中达到高于10-9Pa的真空度。
具体实施方式
以下提供本发明的一个实施例。
本实施例系兰州重离子加速器冷却储存环超大型极高真空系统，其系统面积160M2，具体的工艺是：升温速率：0.50.5～2℃/min；烘烤温度：250℃；保温时间：40小时，降温速率：0.50.5～2℃/min；温度均匀性保持在±5℃；对规管阴极的除气电流为40mA，而工作电流1.6mA；四极质谱计阴极除气电流10mA，而工作电流2mA，钛升华泵的除气电流为28A，而其工作电流48A，溅射离子泵加电压7.5kV。经过烘烤处理后，系统材料的表面除气率可达到≤5×10-11Pa.l/s.cm2，系统真空度＜5×10-10Pa。
对于条件完全相同系统而不采用烘烤工艺，其真空度＞1×10-8Pa；对于象北京正负电子对撞机、合肥同步辐射光源等大型超高真空系统采用现有烘烤工艺，其烘烤温度为150度，温度均匀性很差，升温降温速率没有控制，系统真空度为＞5×10-8Pa。
Claims (3)
1、真空系统获得极高真空的烘烤工艺，采用电加热装置对真空系统进行烘烤，同时用真空泵进行抽气，其特征在于烘烤加热速率为0.5～2℃/min，当系统温度达220～300℃时保温40～50小时，然后以0.5～2℃/min速率降温，系统温度降到环境温度后完成烘烤作业。
2、根据权利要求1所述的真空系统获得极高真空的烘烤工艺，其特征是在整个烘烤过程中，系统各部分的温度均匀性应保持在±(5～10)℃以内。
3、根据权利要求1或2所述的真空系统获得极高真空的烘烤工艺，其特征是对测量元件中所固有的电子发射的阴极材料(热阴极规管、质谱计)进行除气电流为热阴极规管、质谱计等电子发射的阴极材料的装置工作电流的5～20倍、对钛升华泵的升华器进行比升华电流小1/4的电流除气，同时对溅射离子泵加高压5～8kV，使溅射离子泵工作，在整个过程同时用涡轮分子泵把释放出的气体排出系统之外。
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| CN 200510075620 CN1715441A (zh) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | 真空系统获得极高真空的烘烤工艺 |
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| CN 200510075620 Pending CN1715441A (zh) | 2005-05-31 | 2005-05-31 | 真空系统获得极高真空的烘烤工艺 |
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2005
- 2005-05-31 CN CN 200510075620 patent/CN1715441A/zh active Pending
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