TWI495789B - 包含有吸氣泵及離子泵的複合泵浦系統 - Google Patents

包含有吸氣泵及離子泵的複合泵浦系統 Download PDF

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Description

包含有吸氣泵及離子泵的複合泵浦系統
本發明係關於包含有吸氣泵及離子泵的複合泵浦系統。
在科學領域及工業領域中存在眾多的量測儀錶或系統，例如，粒子加速器及電子顯微鏡，其要求在超高真空條件(本領域表示為UHV)下運作，亦即，要求壓力值低於10-6 帕斯卡。通常使用包含有泵之泵浦系統來形成此等真空位準，所述泵被定義為一級泵(例如，旋轉泵、隔膜泵)與二級泵，二級泵係選自於渦輪分子泵、吸氣泵、離子泵或低溫泵。一級泵在大氣壓力下開始運作並能使腔室內之壓力降至為約10-1 -10-2 帕斯卡的值，UHV泵於此等壓力下啟動，從而使系統壓力降至為約10-7 -10-9 Pa的值。
在最常見的UHV泵中，離子泵及渦輪分子泵幾乎可以吸收所有氣體。
渦輪分子泵之所以被認可，是因為與其他的機械泵相比，它們對真空腔室造成較小的油污染(儘管並非為零污染)，但若要最終達成有效的真空值，則必需使輕氣體(氫氣及氦氣)具有極低的壓縮比且僅可能有少量此等氣體被泵自外部環境引入泵內。
替代地，離子泵不涉及移動部件及油的使用，因此具有極其清潔及低維護特徵，同時能夠更好地與外部環境隔 離。此外，離子泵可對被排空腔室內部的壓力值作近似指示。因為此特徵允許監測系統條件及在腔室內的壓力增加至臨界值時中斷泵的運作，所以尤其受到真空量測儀器之製造商與使用者的認可。
離子泵包含由彼此等同的複數個構件組成之構件集合。在此等構件中之每一構件中，藉助於高電場自腔室中的氣體產生離子與電子；為了增強此等構件離子化腔室內的其他分子的能力，在每個構件周圍配置一磁體以使該等電子具有非直線型軌跡(通常為螺旋狀軌跡)。如此產生之離子會被構件壁捕獲，一部分是向此等壁中進行了離子植入，一部分是歸因於鈦層埋入效應；此等構件壁在遭遇離子轟擊及離子再次沈積之後發生腐蝕繼而產生原子(或原子「簇」)，從而形成此等鈦層。鈦亦具有固有的吸氣能力，亦即，鈦為能夠與簡單氣體分子相互作用以經由化合物的形成而固定此等分子的金屬。
離子泵存在的問題是，可能會因為甲烷離解產生氫氣，此現象可能會導致難以達成所要的真空條件，亦即，系統壓力難以達到低於約10-8 -10-9 帕斯卡的值，如K.L.Welch等人在科學出版物「Pumping of Helium and Hydrogen by Sputter-Ion Pumps.II.Hydrogen Pumping」(J.Vac.Sci.Technol.A，American Vacuum Society，1994，第861頁)中所描述。若產生了氫氣及其他不需要的氣體物質，則自離子泵朝向真空腔室之間會出現準直的分子通量，通常將此現象稱作「束效應」。
第二類問題在於，在一些應用中可能會將塵粒澆鑄至粒子束管道中，如D.R.C.Kelly在科學出版物「Dust in Accelerator Vacuum Systems」(Proceedings of the Particle Accelerator Conference，1997，第3卷，第3547頁)中所描述。
其他的關鍵限制條件有，離子泵相對而言較大較重以致難以將其應用於緊密型或攜帶型系統中。
對於諸如電子顯微鏡、粒子加速器及表面分析系統等應用，此等問題尤其重要。
吸氣泵之運作原理為，藉由非蒸發性吸氣材料(本領域稱作NEG，Non-evaporable getter material)所構成的元素對反應性氣體物質(諸如氧氣、氫氣、水及碳的氧化物)進行化學吸附。最重要的NEG材料為以鋯或鈦為主的合金；舉例而言，專利US 5,342,172與US 6,149,392描述了吸氣泵。在相同尺寸的情況下，此等吸氣泵之氣體吸附速度明顯高於離子泵的氣體吸附速度，且氫氣的移除效率亦比離子泵要高得多；與此等優勢相對，吸氣泵對於碳氫化合物(諸如，環境溫度下之甲烷)之泵浦效率很差且對於稀有氣體為零。此外，吸氣泵無法對腔室內的壓力進行量測。
為了改良UHV腔室內之泵浦，複合使用不同的二級泵可克服上述限制條件。
國際專利出版物WO 98/58173揭示了在渦輪分子泵之上游使用吸氣泵之情形。此應用教示了為克服有關上游 組態(嚴格而言，係與第一個泵之機械結構有關)在效率、傳導性及熱方面的缺陷而組合渦輪分子泵與特殊吸氣泵。所揭示之解決方案存在極強的限制條件，即要求使用特殊的吸氣泵，吸氣泵應以適當方法進行製造以與渦輪分子泵一起使用。實際上，提議選用Z形線纜充當吸氣元件來克服在使用標準產品的NEG泵中所發現的技術問題。因此，所揭示之複合泵浦系統無法使用價位不高但效率較高的吸氣泵。
WO 00/23173描述了吸氣泵與渦輪分子泵彼此直列配置的使用情形。此等泵相對於真空腔室「串聯」組態且需要使用溫度響應式行動隔熱裝置來限制熱自吸氣泵及渦輪分子泵傳遞出去。使用所揭示之隔熱構件可最小化對於渦輪分子泵的氣流傳導性之減小，但就複合泵浦系統而言，總傳導性會受到將該系統連接至真空腔室的孔的限制，且就渦輪分子泵而言，總傳導性會受到吸氣泵在管道內所占之有效容積的限制。
複合使用離子泵與吸氣泵來提供尤其有效的UHV泵浦系統。在複合泵浦系統中離子泵與吸氣泵可並聯或串聯配置，諸如M.Lafferty在科學出版物「Foundation of Vacuum Science and Technology」(1998年由Wiley-Interscience,John Wiley & Sons出版)中所描述。
此等泵浦系統揭示於(例如)關於真空系統之專利申請案JP 58-117371或專利US 5,221,190中，同樣揭示於關於粒子加速器之專利申請案JP-A-06-140193或JP-A- 07-263198中，粒子加速器之腔室藉由使用分離的離子泵與吸氣泵保持被抽空。
所有此等文獻中所描述之複合泵浦系統使用離子泵作為主要泵及使用尺寸較小的吸氣泵作為輔助泵。因此，此等文獻未解決與使用離子泵有關的主要問題，亦即，與先前所述之除氣現象有關的離子泵較重、較大、能量消耗較高的問題，以及最重要的真空腔室之壓力超過較低壓力極限的問題。
此外，此等文獻揭示了將吸氣泵置於真空腔室壁之凹部的情形，因此與將吸氣泵直接配置於真空腔室容積內的情況相比，前種情況下吸氣泵之泵浦效率及傳導性值有所減小。
專利申請案US 2006/0231773描述了一種電子顯微鏡，其真空系統包含離子泵及吸氣泵，並將吸氣泵用作主要泵及將相對較小的離子泵用作輔助泵以阻擋吸氣泵無法吸附之氣體。此系統能減小真空系統之重量及尺寸，但與先前情況類似，其兩個分離的泵之尺寸相對於整個系統仍很明顯。此外，已知UHV系統中之一關鍵點為形成於腔室壁上之縫隙的數目。實際上，由於可能會在凸緣、墊圈或銅焊材料處出現極微小的不完全密封(特定而言，在系統受熱而導致由不同材料製成的各部件發生不同的熱膨脹的情況下)，此等縫隙可能會成為真空條件降級之優先發生點。專利申請案US 2006/0231773描述了此雙泵系統，為向離子泵與吸氣泵供氣，此雙泵系統需要在其外部具有兩 個不同的入口點(或者，若該系統包含一個以上的離子泵則需要兩個以上不同的入口點)，因此就製造必須在超高真空條件下運作之系統而言，此系統並非最佳選擇。
相關申請人的國際專利出版物WO 2009118398描述的複合泵浦系統包含尺寸減小的至少一個離子泵；及配置在共同凸緣上之不同位置處的一個吸氣泵。如此可利用沿著腔室壁之單一縫隙，因此簡化系統結構並限制緊密性問題的發生。然而，此等泵浦系統係以兩個泵並聯組態為基礎的，此等組態不能有效地限制在離子泵之運作中所產生之除氣通量朝向待排空之腔室流動。特定而言，因離解現象而來自離子泵之氫通量以及其他不良的化學物質可構成強大的限制因素，從而阻礙達成低壓力值。
可藉由將離子泵與吸氣泵串聯組態來減少離子泵在運作期閥所產生之除氣通量。舉例而言，專利GB 2164788描述了吸氣泵與離子泵串聯配置之複合泵浦系統。特定而言，吸氣泵配置在將離子泵與待排空之腔室連接之管道內。上述專利之泵浦系統存在的問題是，其中每個泵會影響另一個泵的泵浦作用，從而導致來自待排空之腔室之氣流的傳導性降低。實際上，將吸氣泵配置在將凸緣縫連接至離子泵之管道內不可避免會導致自待排空之腔室朝向離子泵流動之氣體通量減少。此外，自腔室朝向吸氣泵流動之氣體通量受到上述管道之孔尺寸的限制。
專利GB 2164788亦揭示了(如可能的替代實施例)沿著管道之側壁將吸氣泵置放於離子泵與真空腔室之縫隙 之間的一位置中。此組態限制了對於離子泵而言傳導性減小的負面效應，但其導致朝向吸氣泵流動之氣體通量減少並因此產生由傳導性所致的較低效率。
因此，本發明之一目的為提供一種能夠克服先前技術之缺點的複合泵浦系統。
根據本發明，以包含有吸氣泵及離子泵的複合泵浦系統來達成該目的，該吸氣泵與該離子泵串聯安裝於一凸緣之相反兩側，該凸緣適合於將該複合泵浦系統安裝至一真空腔室，特徵在於，該離子泵藉由一管道連接至該凸緣且該吸氣泵在該管道外部。
本發明之發明者發現，根據本發明組合離子泵與吸氣泵能夠在腔室內獲得超高真空條件並在腔室內保持該等條件，從而提供「並聯」泵組態與「串聯」泵組態兩種組態之優勢。實際上，與「串聯」配置類似，本發明之吸氣泵能夠有效吸附離子泵所產生之準直分子通量；與「並聯」組態類似，將兩個泵配置於凸緣的相反兩側允許該兩個泵對來自真空腔室之氣體進行泵浦，同時不會降低氣體之傳導性。
下文將參考圖式詳細描述本發明。
圖1及圖2示意性地展示根據本發明之泵浦系統的第 一實施例的最簡單組態。該系統包含凸緣111，凸緣111適合於將系統直接安裝於真空腔室壁上，吸氣泵120及離子泵130分別連接至此凸緣之相反兩側，且吸氣泵實體地攔截凸緣孔之對稱軸線。為了簡化起見，所有的圖僅展示本發明之較佳實施例，亦即，相對於凸緣之對稱軸線同軸安裝之情形。
因此凸緣與該兩個泵連接且可用於將該複合系統連接至真空腔室壁，從而得到具有以下特徵之配置，即離子泵位於腔室容積外部，而吸氣泵位於此腔室內部，但並不在腔室壁中之一面壁上之管道或收納室中。此外，吸氣泵之較佳配置為其所占之體積攔截凸緣孔的軸線，該軸線被定義成凸緣孔之旋轉對稱軸線。
可由NEG材料所製成之元件來製造吸氣泵120，吸氣泵120可具有各種形狀並可按照不同的幾何形狀加以裝配；此外，吸氣泵120可包含配置在由NEG材料所製成之構件集合周圍的金屬屏罩(例如以網格構形或至少部分開孔或開口的薄板構形者)，來保護該吸氣泵並避免金屬離子附帶性地損失，此情況在必須使用該泵之真空系統內進行棘手的裝配操作時有可能發生。
在圖1及圖2中，吸氣泵120由NEG材料所製成的一系列圓盤121、121'……組成，該系列圓盤藉由中心支撐件122堆疊在一起並保持被(例如)金屬環(圖1中未圖示)間隔開。中心支撐件122(例如)由陶瓷材料製成(較佳選用氧化鋁)，其為中空的且內部收納有加熱元件 ，加熱元件(例如)可由金屬線式電阻器製成，該金屬線式電阻器穿過亦由陶瓷材料製成之一支撐件的孔。該等孔平行於該中心支撐件的軸線且相對於軸線為通孔。支撐件122通常固定至設置有電饋通件的連接器124，該連接器通常由陶瓷製成且藉由銅焊固定至離子泵壁的其中一面壁上。圓盤121、121'……可由NEG材料之燒結粉末形成因此相對比較密實，但為了增加暴露表面之面積並因此增加泵的氣體吸附性質，此等圓盤較佳為有孔的。可(例如)根據相關申請人的專利EP 719609中所描述之方法來製造NEG材料所製成的有孔構件，此等有孔構件之形態可為各種形狀的有孔燒結體(諸如相關申請人之專利US 5,324,172中所描述)，或可為沈積於金屬板上形成不同形狀之沈積體。
離子泵130包含形狀為圓柱體之陽極構件131，其具有開放末端且由導電材料製成(通常由金屬材料製成)，由支撐件132藉助於連接器133(類似於連接器124)將其固定至該離子泵壁中之一面壁上，且設置有與凸緣絕緣之一或多個電饋通件。陽極構件131之軸線平行於凸緣之平坦表面。兩個電極134及134'由鈦、鉭或鉬製成，面向陽極構件131之開放末端且配置在距開放末端較小之距離處(約1mm)。由陽極構件131與電極134及134'形成之總成被壁136封入。一永久磁體的極135及135'面向著配置有電極134及134'之側面。該磁體可為適合於產生高磁場之任何已知永久磁體，例如，釹-鐵-硼或釤-鈷類型 的永久磁體。壁136距電極134及134'最近且平行於該等電極，為了不屏蔽由極135及135'所形成之磁體產生的磁場，壁136較佳具有減小的厚度，例如，該厚度具有在約0.5mm與1.5mm之間的值。為能將電源傳遞至該陽極構件，陽極構件131之支撐件132為典型的高真空饋通件。可使用單一電纜線來對陽極構件131供電，亦可使用電觸點來讀取真空腔室內部之壓力。該兩個電極可保持處於凸緣之電位下，或者可接受供電而處於關於陽極構件131之電位為負值的相同電位下。或者，可藉助於觸點(圖式中未圖示)將該兩個電極彼此連接，而使其保持處於相同電位下。
較佳地，離子泵130與吸氣泵120相對於彼此同軸配置，因此最大化複合系統之吸附率及泵送效率。
此外，根據本發明之組合泵送系統較佳安裝於待排空之腔室上，使吸氣泵實體上配置於腔室容積內部而離子泵則配置於腔室容積外部。
在本發明之較佳實施例中，中空元件(170)包含沿著其壁形成之複數個橫向縫隙，以對應於凸緣孔之方式使用該中空元件(170)，如圖2a中所展示。此中空元件充當始於凸緣孔及止於吸氣泵基座之管道(但沿橫向開口)，該管道之側壁中之至少一部分為開放的。可不加區分地使用不同的管道形狀及橫向開口以改良本發明。舉例而言，管道之橫截面可為圓形、正方形、六邊形或其他的幾何形狀。此外，該等開口可為孔、平行狹縫或任何其他合適 的替代物。管道之空區與總區之間的比率較佳地為大於0.2，更佳為大於0.4。此方案能確保在待排空之腔室與離子泵之間達成充分的傳導性。替代上述類型之管道，根據本發明之系統可包含任何一種橫向開口且適合於支撐吸氣泵之構件之金屬結構：例如可適當使用籠狀結構。儘管圖1、圖2及圖2a展示了離子泵之最簡單組態，亦即，其中使用一圓柱形陽極，但陽極構件之數目可為大於一之較大數目。相對於先前技術之組合泵浦系統中所用的離子泵，本發明之組合泵浦系統中所用的離子泵在尺寸上要減小很多。實際上，歸因於在本發明之組態下吸氣泵所能進行之操作，離子泵可具有(例如)包含在2 l/sec與20 l/sec之間的標稱泵浦速度。
在本發明之一替代實施例中，可使用所謂「鋁鎳鈷合金」類型之磁體。鋁鎳鈷合金為僅取首字母之縮寫詞，表示如下組合物，即其中以鋁(8-12重量%)、鎳(5-26重量%)、鈷(5-24重量%)為主，同時可能添加了少量百比分之銅與鈦，組合物之剩餘部分則為鐵。除了能夠產生極高磁場外，鋁鎳鈷合金磁體之一在所有磁性材料中亦具有最高居里溫度(約800℃)，藉此能夠耐受離子泵可能經歷之任何熱處理，並因此無需在加熱系統時移除磁體。
圖3展示本發明之一替代實施例，其中吸氣泵220包含彼此堆疊之複數個吸氣構件，且該複數個吸氣構件(例如)按照類似於相關申請人之專利US 6,149,392中所描述之方式的方式進行配置。吸氣泵220配置於待排空之腔 室之壁240內，被多孔金屬結構250封入，多孔金屬結構250經由插入於吸氣泵與凸緣211之孔260之間的管道270進行耦接，管道270會在組合泵浦系統處於使用狀態時安裝至沿著待排空腔室之壁240的適當孔上。此流通管道270包含沿其壁形成之複數個橫向縫隙(圖式中未圖示)，其將管道270與待排空之腔室連接。此方案能夠確保待排空之腔室與離子泵之間達成充分的傳導性。替代上述類型之管道，根據本發明之系統可包含橫向開口且適合於支撐吸氣泵之構件之金屬結構。
在與配置有吸氣泵之一側相反的凸緣另一側上，配置離子泵230且將離子泵230於孔260處耦接至凸緣211。如上文所解釋，離子泵230之內部可設置一或多個陽極構件。
圖4展示堆疊於吸氣泵220內之若干吸氣構件可能採用的空間配置。每個吸氣構件係由一系列圓盤221表示，圓盤221由吸氣材料製成且沿著支撐件222堆疊，堆疊方式類似於針對本發明之整合泵目的之最簡單組態所描述之方式。形成吸氣泵之不同吸氣構件對稱地配置在與整合系統之凸緣211的孔260的中心重合的軸線周圍。此外，在本發明之可能替代實施例之一中，凸緣孔可具有以下特徵，即存在一具有一或多個孔之平坦金屬表面，該一或多個孔之尺寸相對於實際凸緣孔有所減小，但此舉可確保根據本發明所規定的要求由整合系統進行泵浦。或者，此平坦多孔表面可對應於由一或多個吸氣構件形成之吸氣泵的支 撐平面且藉此不會與凸緣孔所占之表面重合。
下文將參考以下實例描述根據本發明之自泵的相互定位所衍生出的關於整合泵系統之泵浦方面的技術優勢。
實例1
配備根據本發明之較佳實施例的複合泵浦系統，該系統包含由申請者製造的CapaciTorr D-100型吸氣泵及標稱泵浦速度為2 l/sec之離子泵。該等泵相對於彼此同軸安裝且根據ASTM F798-97標準在2.12 10-8 kg m2 s-3 之恆定甲烷流之條件下進行了測試。凸緣孔與吸氣泵之間的距離固定在24mm。表1列出了分別使用化學物質甲烷與氫氣時所量測到的局部壓力。
實例2(對比)
在類似於前述實例條件之實驗條件下，配備非根據本發明之複合泵浦系統，其中吸氣泵與離子泵相對於彼此垂直配置。吸氣泵所占之體積並不攔截凸緣孔之軸線。最近之吸氣泵元件與離子泵所連接之凸緣的孔之間的距離固定在38mm。
實例3(對比)
在類似於前述實例條件之實驗條件下，配備非根據本發明之複合泵浦系統，其中吸氣泵與離子泵之軸線彼此平行且彼此相距約130mm之距離。
實例4(對比)
在類似於前述實例條件之實驗條件下，配備根據本發明之複合泵浦系統，然而其中僅接通離子泵。
表1展示根據本發明之整合泵在使用甲烷之情況下，其泵浦速度要比在由相同吸氣泵與離子泵構成不同組態之情況下所獲得的泵浦速度高。為進行比較，表1亦含有在僅使用離子泵之情況下的泵浦速度。
實例5
配備根據本發明之複合泵浦系統，該系統包含由申請者製造的CapaciTorr D-100型吸氣泵及標稱泵浦速度為2 l/sec之離子泵。該等泵相對於彼此同軸安裝且根據ASTM F798-97標準在2.7*10-9 kg m2 s-3 之氬恆定氣體通量(constant flux)之條件下進行了測試。凸緣孔與吸氣泵之間的最短距離固定在24mm。表2列出了分別使用化學物質氬氣與氫氣在量測腔室內達成動態壓力平衡時所量測到的局部壓力。
實例6
在類似於前述實例條件之實驗條件下，配備根據本發明之複合泵浦系統，其中吸氣泵與離子泵所連接之凸緣的孔之間的最短距離固定在60mm。
表2展示根據本發明之整合泵在離子泵所產生之氫氣下及在氬氣存在之情況下的泵浦效率。
在第二態樣中，本發明之組合系統具有以下額外優勢，即體積大小相對於先前技術中所描述之系統有所減小。以實例說明，在某些應用中，待排空之腔室之尺寸要求類似於電子顯微鏡中常用之腔室的尺寸，在此等應用中歸因於兩個泵之尺寸減小，本發明之系統可固定(例如)於直徑為70mm之單一圓形凸緣上(本領域中稱作CF 40)，或可固定於形狀不同但實質上表面積相同的其他凸緣上。凸緣係由本領域中已知的材料製成，例如AISI 316 L或AISI 304 L鋼。較佳地，凸緣之中心孔(其將整合系統之離子泵與被排空腔室以及與吸氣泵連接)之直徑包含在10mm與40mm之間。
最後，本發明之複合系統具有以下優勢，即吸氣泵元 件可實體地阻擋可能在離子泵之運作期間產生的濺射鈦粒子。因此，該複合系統可用於最小化許多應用中之粒子塵埃，例如在加速器真空系統中。
111‧‧‧凸緣
120‧‧‧吸氣泵
121‧‧‧圓盤
121'‧‧‧圓盤
122‧‧‧中心支撐件
124‧‧‧連接器
130‧‧‧離子泵
131‧‧‧陽極構件
132‧‧‧支撐件
133‧‧‧連接器
134‧‧‧電極
134'‧‧‧電極
135‧‧‧永久磁體的孔
135'‧‧‧永久磁體的孔
136‧‧‧壁/管道
170‧‧‧中空元件
211‧‧‧凸緣
220‧‧‧吸氣泵
221‧‧‧圓盤
222‧‧‧支撐件
230‧‧‧離子泵
236‧‧‧管道
240‧‧‧真空腔室壁
250‧‧‧多孔金屬結構
260‧‧‧凸緣孔
270‧‧‧管道
圖1展示根據本發明之泵浦系統之第一實施例的示意性立體圖；圖2及圖2a為沿著圖1中所展示之系統線II-II所定義的平面的縱向截面圖，其分別為在吸氣泵與凸緣孔之間不具有連接管道與具有連接管道之情形；圖3示意性地展示根據本發明之泵浦系統之一替代實施例的橫向圖；圖4為一俯視圖，其展示根據本發明之複合系統中所用的吸氣泵內的各吸氣構件的不同結構的可能組態。
為了更好地理解所有圖式，以簡化形式示意性地展示此等圖式，因此未展現諸如電接線之細節，且形成系統之不同構件及其間的實體耦合亦未遵循其實際幾何比例。熟習此項技術者易於判定此等細節及其可能的變體。
211‧‧‧凸緣
220‧‧‧吸氣泵
230‧‧‧離子泵
236‧‧‧管道
240‧‧‧真空腔室壁
250‧‧‧多孔金屬結構
260‧‧‧凸緣孔
270‧‧‧管道

Claims (11)

  1. 一種複合泵浦系統，其包含一吸氣泵(120；220)與一離子泵(130；230)，兩個泵串聯安裝並分別配置於同一凸緣(111；211)之相反兩側，該離子泵藉由一管道(136；236)連接至一凸緣孔(260)，其特徵在於該凸緣適合於將該複合泵浦系統直接安裝至一真空腔室壁(240)且該吸氣泵在該將該離子泵連接至該凸緣孔的該管道外部。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該吸氣泵(120；220)以其體積攔截該凸緣孔(260)之軸線。
  3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該等泵(120，130；220，230)被安裝後，其軸線彼此平行且平行於該凸緣孔(260)之旋轉對稱軸線。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該等泵(120，130；220，230)相對於彼此而同軸安裝。
  5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該吸氣泵(120；220)包含複數個圓盤(121，121'；221)，該等圓盤由一非蒸發性吸氣材料製成且堆疊於一或多個支撐件(122；222)上。
  6. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該等吸氣材料圓盤(221)配置於一金屬結構(250)內，該金屬結構(250)經由一第二管道(270)耦接至該凸緣(211)之該孔(260)，該第二管道(270)適合於連接該吸氣泵(220)與該離子泵(230)。
  7. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該第二管道(270)在其壁中設置有複數個側面縫隙，該等側面縫隙適合於將該真空腔室直接連接至該離子泵(230)。
  8. 如申請專利範圍第7項之系統，其中在該第二管道(270)中，該複數個側面縫隙導致在空區與總橫向區之間形成一大於0.2之比率。
  9. 如申請專利範圍第7項之系統，其中在該第二管道(270)中，該複數個側面縫隙導致在空區與總橫向區之間形成一大於0.4之比率。
  10. 如申請專利範圍第6項之系統，其中該第二管道(270)具有一籠狀結構。
  11. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該等吸氣材料圓盤(221)配置於一金屬結構(250)內，該金屬結構(250)經由一橫向開口之金屬結構耦接至該凸緣(211)之該孔(260)，該金屬結構適合於支撐該吸氣泵(120，220)之構件。
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