溅射离子泵抽速或真空度下降的故障分析

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)东北电子技术研究所 作者:王维明

溅射离子泵抽速或真空度下降可考虑以下几种原因:

离子泵漏气

       当真空度略有下降或者抽真空速率较慢时,首先考虑的就是漏气, 这种漏气通常是微小的。微漏从表面上看, 对生产没有太大的影响, 只要增加抽气时间就行了, 但是, 忽视微漏降低生产效率不说, 长期下去会对泵本身造成损害, 另外产品质量也难以保证。微漏的位置通常在泵体的焊接处和法兰接口处。使用乙醚喷在泵体接口处就能快速准确地找到微漏的位置, 加以维修。接口处上固定螺丝时, 各点受力要均匀。

离子泵吸气剂饱和

        溅射离子泵长期使用会使吸气剂钛产生饱和, 使真空质量变差。俘获型真空泵的特点就是消耗吸气剂。吸气剂与气体分子结合生成稳定物质沉积下来, 所带来的必然结果就是饱和。此时可以看到溅射离子泵的阳极筒壁和阴极板表面附着大量银白色物质, 这种物质就是钛与气体分子结合生成的固溶体。

       因此, 必须定期对溅射离子泵进行再生处理。对溅射离子泵的再生处理方法有两种, 一种是化学腐蚀, 一种是在真空中高温烘烤。化学腐蚀的方法能使钛迅速恢复活性, 但是化学方法具有一定的危险性, 而且需要专业的操作, 不可能经常使用。另一种可行方法就是在真空中高温烘烤, 也就是烧真空。将阴极板放入真空炉中加热到一定温度, 就能使钛释放出它所吸附的气体。阳极壁筒上附着的固溶体可以通过超声撕裂的方法将其除去。

       漏气也会加快吸气剂钛的饱和, 检修时需要注意这一点。

离子泵故障

离子泵泵体重装后处理不当

       泵体重装后处理不当也会影响泵的正常工作, 甚至产生非常严重的后果。溅射离子泵只能在低压强下工作, 这与其工作机理有关。泵体重装后, 阴阳极板都处于大气压强下, 此时需要前级泵将泵体内压强抽到10- 2 Pa 泵才能进行启动。如果泵体内压强不达到标准就启动泵, 就必然加重泵的负担。气体量的增大使钛的消耗加大, 抽速下降, 工作寿命缩短。

      当压强足够高时, 会在极板间产生强烈的放电,灼烧极板, 致使其变形甚至报废, 严重的变形还会使极间短路, 如图3。此类故障为人的误操作导致, 须加以预防。

变形后的钛泵阴极板

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