DE2212192A1

DE2212192A1 - Baking-out vacuum equipment - esp for high vacuum by blowing through with hot gas or air

Info

Publication number: DE2212192A1
Application number: DE19722212192
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Adams
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1972-03-14
Filing date: 1972-03-14
Publication date: 1973-09-20

Abstract

Method utilises gases at the appropriate temp. the gas pref. being blown through at approx. atmospheric pressure. Pref. a hot air blower is connected to the equipment and the air discharged from it may be recycled.

Description

Verfahren zum Ausheizen von Vakuum-Anlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausheizen von Vakuum-Apparaturen und -Anlagen, insbesondere solcher für Ultra-Hochvakuum. Durch das Erhitzen soll erreicht werden, daß die von den inneren Wandflächen sorbierten Gase möglichst schnell austreten, damit der gewünschte niedrige Druck schnell'erreicht werden kann, Bei einem bekannten Ausheizverfahren werden Heizeinrichtungen (Heizhauben oder dgl.) außen an dem auszuheizenden Gegenstand angeordnet, Dieses Verfahren ist sehr umständlich, da der Auf- und Abbau der Heizeinrichtungen sehr viel Zeit in Anspruch nimmt, Weiterhin sind lange Ausheizzeiten notwendig da die Wärmedbertragung von den äußeren Wand flächen au die inneren Wandflächen erhebliche Zeit benötigt. Dadurch sind auch die bei diesem Ausheizverfahren notwendigen Energie kosten sehr hoch, zumal es nicht zu umgehen ist, daß außenliegende, nicht notwendig zu entgasende Teile der Anlage mit aufgeheizt werden. Method for baking out vacuum systems The invention relates to a method and a device for heating vacuum equipment and systems, especially those for ultra-high vacuum. The heating should achieve that the gases sorbed from the inner wall surfaces escape as quickly as possible, so that the desired low pressure can be achieved quickly, with a known Bakeout processes are heating devices (heating hoods or the like) on the outside of the heating system Object arranged, this procedure is very cumbersome, as the assembly and dismantling the heating equipment takes a lot of time, there are also long bake-out times necessary because the heat transfer from the outer wall surfaces to the inner wall surfaces takes considerable time. This means that the bake-out processes required are also necessary Energy costs very high, especially since it cannot be avoided that external ones cannot Parts of the system that are necessary to be degassed are also heated.

Weiterhin ist es aus der CH-PS 404 482 bekannt, innerhalb eines Pumpengehäuses, in dem Anoden- und Kathodenelektroden zur Erzeugung einer Gasentladung untergebracht sind, ebenfalls Mittel zur inneren Erwärmung (innere Pumpenheizvorrichtung) anzuordnen. Die Wärmeübertragung von der Heizvorrichtung auf die Innenwandflächen der Pumpenvorrichtung erfolgt im wesentlichen durch Strahlung, da die Heizvorrichtung erst eingeschaltet wird,wenn in dem Pumpengehäuse ein Druck von weniger als 10 Torr besteht. Damit können zwar die Innenwände der Pumpen selbst entgast werden; die eigentliche Vakuumkammer und die Verbindungsleitungen müssen jedoch in der üblichen Weise aus geheizt werden, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ausheizen von Vakuum-Anparaturen und -Anlagen, insbesondere solcher für Ultra-Hochvakuums anzugeben, mit dem es möglich ist, die Innenwandflächen der jweiligen Apparatur oder Anlage schnell und energiesparend zu entgasen, Diese Aufhabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daR die Anparatur oder Anlage mit Gasen von entsprechender Temperatur gespült wird, Es hat sich gezeigt, daF durch diese MaRnahme die erfindungsgemäRe Aufgabe überraschend einfach gelöst wird, Es ist lediglich notwendi¢, an die zu entgasende Anlage eine HeiF-luftauelle anzuschließen und z,B. heiße Luft so lange durchströmen zu lassen, bis die Innenwandflächen die notwendige Ausheiztemperatur erreicht haben, Da die Übertragung der Warme vom Gas auf die Innenwandflächen infolge des hohen Druckes (beispielsweise etwa Atmosphärendruck)sehr schnell vor sich geht, können auch sehr kurze Ausheizzeiten erreicht werden Durch den heißen Gasstrom werden die Innenwandflächen entgast und die freiwerdenden Gase durch den heißen Gasstrom entfernt.It is also known from CH-PS 404 482, within a pump housing, housed in the anode and cathode electrodes for generating a gas discharge are to also arrange means for internal heating (internal pump heating device). The heat transfer from the heater to the inner wall surfaces of the pump device takes place essentially through radiation, since the heating device is only switched on when the pressure in the pump housing is less than 10 torr. In order to the inner walls of the pumps themselves can be degassed; the actual vacuum chamber and the connecting lines must however in the usual way are heated from, The invention is based on the object of a method for Bakeout of vacuum equipment and systems, especially those for ultra-high vacuums with which it is possible to indicate the inner wall surfaces of the respective apparatus or to degas the system quickly and in an energy-saving manner. This task is carried out according to the invention solved by the fact that the equipment or system with gases of the appropriate temperature is rinsed, It has been shown that by this measure the inventive Task is surprisingly easily solved. It is only necessary to attend to to connect a hot air outlet to a degassing system and e.g. hot air so long to let flow through until the inner wall surfaces the necessary bakeout temperature As a result of the transfer of heat from the gas to the inner wall surfaces the high pressure (for example about atmospheric pressure) happens very quickly, very short bake-out times can also be achieved by the hot gas flow the inner wall surfaces are degassed and the gases released by the hot gas flow removed.

In dieser Weise ist es möglich, jedes U-H-V-Element einzeln (oder auch mehrere gleichzeitig) einfach und schnell zu entgasen. Sobald die notwendige Ausheiztemneratur erreicht ist, wird die Heißgaszufuhr abgestellt und eine entsprechende Vakuumpumpe oder ein Vakuum-Pumnsatz mit der Anlage verbunden, Es hat sich gezeigt, daß es nicht erforderlich ist, während des Entgasens ein Vorvakuum in der Anlage aufrechtzuerhalten, was bei allen bisher bekannten Ausheizverfahren für notwendig gehalten wurde, Die Zeit zwischen dem Abschalten der HeiRluft und dem Zuschalten der bereits betriebsbereiten Pumpen kann so kurz gehalten werden, daß keine Gefahr besteht, daß die noch heißen Innenwandflächen wieder Gase adsorbieren, Es ist vorteilhaft, die auszuheizende Apparatur oder Anlage zumindest während der Spülung mit den heißen Gasen mit einer wärmeisolierenden Hülle zu umgeben. Dadurch wird eine unnötige Wärmeabgabe nach augen vermieden, was sowohl hinsichtlich der Ausheizzeit als auch der Ausheizenergie von Vorteil ist, Die die Anlage durchströmenden Gase können entweder direkt -ins Freie abgeführt oder - was besonders energiesparend ist -der He;tluftquelle wieder zugeführt werden Eine zweckmäSige Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist durch eine Heißluftquelle und durch Mittel zum Anschluß dieser Quelle an die auszuheizende Vakuumapparatur gekennzeichnet, Als Heißluftquelle dient vorzugsweise ein an sich bekannter Föhn.In this way it is possible to use each U-H-V element individually (or even several at the same time) can be degassed quickly and easily. As soon as the necessary The heating temperature is reached, the hot gas supply is switched off and a corresponding one Vacuum pump or a vacuum pump set connected to the system, it has been shown that that it is not necessary to have a pre-vacuum in the system during degassing to maintain what is necessary in all previously known bakeout processes The time between switching off the hot air and switching it on the pumps that are already ready for operation can be kept so short that there is no danger there is that the still hot inner wall surfaces adsorb gases again, It It is advantageous to have the equipment or system to be heated at least during the flushing to surround with the hot gases with a heat-insulating cover. This will unnecessary heat emission to the eyes is avoided, both in terms of the heating time as well as the heating energy is advantageous, the gases flowing through the system can either be discharged directly into the open air or - which is particularly energy-saving is to be fed back to the hot air source Implementation of the method according to the invention is through a hot air source and characterized by means for connecting this source to the vacuum apparatus to be heated, A known hair dryer is preferably used as the hot air source.

Weitere Vorteile und Einzelheiten sollen anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden.Further advantages and details should be based on one in the figure illustrated embodiment are explained.

Als Beispiel einer auszuheizenden Vakuum-Apparatur ist in der Figur ein zvlinderförmiger Behälter 1 gewählt, dessen Innenwandflächen entgast werden sollen, in diesem Behälter ist über das Ventil 2 der Pumpensatz 3 angeschlossen, Der Behälter 1 ist weiterhin über die Leitung 4 und das Ventil 5 mit der Heißluftouelle 6 verbunden, Außerdem ist an dem Behälter 1 noch die zur Heißluftouelle 6 zurückführende Leitung 7 mit dem Ventil 8 angeschlossen, Strichpunktiert ist noch die ins Freie führende Leitung 7' mit dem Ventil 8' dargestellt, Die den Behälter 1 vorzugsweise während des Ausheizens umgebende, wärmeisolierende Hülle ist mit 9 bezeichnet, Die Kontrolle der Ausheiztemperatur erfolgt durch das vorzugsweise an der Innenwand des Behälters 1 angeordnete Thermoelement 10.An example of a vacuum apparatus to be heated is shown in the figure a cylinder-shaped container 1 is selected, the inner wall surfaces of which are degassed pump set 3 is connected in this container via valve 2, The container 1 is still via the line 4 and the valve 5 with the hot air source 6, In addition, the one leading back to the hot air source 6 is still on the container 1 Line 7 connected to valve 8, the one to the outside is also shown in dash-dotted lines leading line 7 'with the valve 8' shown, which the container 1 preferably The heat-insulating sheath surrounding it during the heating process is denoted by 9, Die The heating temperature is checked, preferably on the inner wall of the container 1 arranged thermocouple 10.

Um den Behälter 1 auszuheizen, werden die Ventile 5 und 8 bzw, 8' geöffnet und die Heißluftquelle 6 eineesehaltet, Das Ventil 2 ist zunächst geschlossen, Die jetzt in Richtung des Pfeiles 11 durch den Behälter 1 strömende heiße Luft heizt insbesondere die Innenwandflächen des Behälters 1 sehr schnell auf, wodurch die sorbierten Gase austreten und mit dem Heißluftstrom entfernt werden0 Die Heißluft strömt entweder über das Ventil 8' ins Freie oder, falls das Ventil 8' geschlossen und das Ventil 8 geöffnet wird, silber die Leitung 7 wieder zur Heißluftquelle 6 zurck, Sobald die notwendige Ausheiztemperatur erreicht ist, was vom Thermoelement 10 angezeigt wird, werden die Ventile 5 und 8 bzw, 8' geschlossen; huber das Ventil 2 wird der Pumpsatz 3 mit dem Behälter 1 verbunden. Der Pumnsatz 3 erzeugt im Behälter 1 den gewünschten Hoch- bzw. Ultrahochvakuumdruck,To bake out the container 1, the valves 5 and 8 or, 8 ' open and the hot air source 6 is held, the valve 2 is initially closed, The hot air now flowing through the container 1 in the direction of arrow 11 heats it in particular the inner wall surfaces of the container 1 very quickly, whereby the sorbed gases escape and are removed with the stream of hot air0 The hot air flows either through the valve 8 'into the open or, if the valve 8' is closed and the valve 8 is opened, the line 7 back to the hot air source 6 back, as soon as the necessary bakeout temperature is reached, what from the thermocouple 10 is displayed, valves 5 and 8 or 8 'are closed; over the valve 2, the pump set 3 is connected to the container 1. The pump set 3 generates in the container 1 the desired high or ultra high vacuum pressure,

Claims

PATENT CLAIMS 1. Process for baking vacuum equipment and systems, in particular those for ultra-high vacuum, characterized in that that rinsed the apparatus or system (1) with gases of the appropriate temperature will.

2, method according to claim 1, characterized in that the rinsing takes place at about atmospheric pressure, 3. method according to claim 1 or 2, thereby characterized in that the apparatus or system (1) to be heated at least during the bake-out is surrounded by a heat-insulating sleeve (9).

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized zekzeichs that the gases given off by a hot air source (6) reach the apparatus or system (1) flow through and then be discharged into the open.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in, that the gases emitted by a hot air source (6) flow through the system (1) and then fed back to the hot air source (6).

6, device for carrying out the method according to one of the preceding Claims, characterized by a hot air source (6) and means for connection the source to the ADparatur or system to be heated (1).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that as a hot air source (6) a known Khn serves, 8, device according to claim 6 or 7, thereby characterized in that means (7, 8) for returning the system (1) flowing through Gases to the hot air source (6) are provided, 9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that one is the temperature of the Temperature measuring device controlling the inner wall surfaces of the apparatus or system (1) (10) is provided.