微型溅射离子泵测试系统及测试方法

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)清华大学电子工程系 作者:梅国强

         溅射离子泵是利用几千伏和几千高斯的正交电磁场约束下低压强冷阴极气体放电(潘宁放电) 现象制成的一种清洁、长寿命、极限压强可达10-9Pa的真空泵,它还有工作压强范围宽、便于控制、不易损坏等优点。溅射离子泵已有抽速50L/s、100L/s、200L/s、300L/s 等系列产品,且在各种超高真空装置上得到广泛的应用。溅射离子泵的性能指标主要有抽速、极限压强、启动压强、使用寿命等。影响溅射离子泵性能的因素很多,包括电场、磁场强度阳极筒直径、阳极筒长度、工作压强等,已有理论方面的专门研究。但目前的理论公式不能给出一个准确的计算结果,只有通过实验测定溅射离子泵在给定参数下的性能指标,其性能测试方法已经成熟,并已建立了行业标准 。

      目前,国内外的溅射离子泵测试标准均适用于抽速>10L/s 溅射离子泵。新研制的微型溅射离子泵设计抽速≥012L/s,由于抽速较小,需考虑真空系统本底及真空系统内部出气等影响,相关的测试标准不能满足要求。本文参考了国内外溅射离子泵的测试方法和行业标准,提出了微型溅射离子泵性能的测试方法,并利用现有实验设备设计了测试系统,实际测试了微型溅射离子泵的各项性能指标。

      在现有条件下改建了实验系统,如图1所示。

微型溅射离子泵性能测试系统 

图1  微型溅射离子泵性能测试系统

        气体从储气室经微调阀进入主真空室。主真空室和抽速测试室中间安装标准流导进行抽速测试。由于微型溅射离子泵抽速较小,抽速测试室和极限压强测试室采用了长为120mm、直径35mm的小圆筒罩。抽速测试室和极限压强测试室材料均为不锈钢。电离计1,2,3采用睿宝公司ZDF5201型复合真空计,安装在测试室的中部,避免泵抽气的影响。

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