低温泵抽气系统根据抽气机理可以大致分为低温冷凝、低温吸附和兼有两种抽气机理的  制冷机低温泵抽气系统,可根据工艺生产要求选用。例如,用10K以下的低温板和吸气剂,  冷凝、吸附气体分子的小型制冷机低温泵,可以组成理想的清洁无油的超高真空抽气系统  普通碳钢真空泵容器不经烘烤,可获得低于10-6Pa的极限压力。选用不锈钢真空容器,经  300℃、4h高温除气,能获得低于10-8Pa的极限压力。低温泵机组的抽气曲线平稳段很宽  (类似于油扩散泵),虽然它也和溅射离子泵一样,不将被抽气体排向大气而捕集在泵内,但  是它在抽气时不消耗吸气材料,每次抽气结束升温再生时,通过预抽泵可将释放出的气体排  到大气中,因此,它的抽气容量和寿命都远大于溅射离子泵。低温泵机组的抽速从几百升到  数十万升,其应用范围比溅射离子泵抽气系统广泛。  图3-27是一台典型的低温泵抽气系统的示意图。正常工作时,系统不需要前级泵,只  有开始抽气时和低温泵再生时需要预抽泵抽除真空容器中的水气或升温解吸出的气体  真空阀门下面的粗抽管道主要用于低温泵停止抽气期间的升温再生。对清洁度要求不严  格的系统,可以使用旋片机械泵作为预抽泵。要求绝对无油的清洁真空环境,可以采用多级  分子筛吸附泵或干式泵机组预抽。

①低温泵抽气机组的运行(启动和停机)首先启动制冷机低温泵(此时高真空阀处于  关闭状态),通过阀门11用预抽泵抽除低温泵泵体内的大气,当压力达到20~15Pa时,关
闭阀门11停神预,当低温泵冷板达到正常工作温度后,启动预抽泵打开预抽阀8对真  空容器进行预抽,到达规定转换压力时关闭预抽系统井打开高真空阀,低温泵开始对真空容  四过行抽气,系统到达其本底极限压力的抽气时间将由系统的历史条件、处理工件的出气  阀门密封圈的漏气道率等因素决定,通常容器内压力抽到工作压力时,就可以进行工艺处  个工艺周朋完成后需要直空容四放入大气更换工件时,首先关闭高真空阀,通过直  ,不一定需要达到其本底压力,  室放气阀5放入大气(最理想的气体是放入干燥氮气),更换工件后,再用预抽泵抽除放入  的气体、到转换压力时关闭粗抽阀门8,停掉预抽泵,打开高真空阀4  停止运转的步骤与启动程序相反,首先关闭高真空阀,再切掉制冷机的电源,停止低阻  泵运转,如果系统运转期间抽除的气量很小,停泵后自然升温时冷凝、吸附的气体全部放出  仍不足以使泵体内压力升高到1个气压以上,停泵时不需要启动机械泵。如果抽除的气量很  多,切断氮压缩机电源的同时就需要启动预抽机械泵,将低温泵冷板解吸的气体排到大气  中,防止解吸的气体形成过高压力引起爆炸,确保低温泵的安全  超高真空系统无论是停泵或更换工件,都尽可能避免放入潮湿大气,每个工艺周期停泵  时最好放入干燥氮气,让系统内所有表面在停泵后吸附几层氮气分子,能有效地降低再次启  动时材料的出气率,缩短启动抽气时间  ②低温泵系统特性20K的低温表面黏附的活性炭能大量抽掉除氢氖等气体,但对复  的抽气容量很小,需要抽除大量氮气的低温泵,应该使用4.2K的液氮低温泵,不能用气氦  低温泵,液氮低温泵还具有无震动、无磁场的突出优点,可用于与化学分析电子能谱仪或二  次离子质诸仪一类的灵敏的表面分析设备。气体制冷机低温泵的活塞运动产生的轻微震动会
小型制冷机低温泵系统尽量不用于抽除大量氩气,若用于抽除大量氩气时,应采用  二次光学屏蔽的80K挡板用以屏蔽20K低温板,减少缸气进入吸附剂的概率。因为氢气会在吸附剂的微孔表面凝结成固态氩,一且吸气剂表面覆盖一层固态氧,就只有靠固态氢霜捕集氢、氮,当氨霜的温度高于20K时,氩霜就不能捕集氢。一旦吸附剂的微孔被氙或油蒸气冷凝物堵塞,或者吸附剂吸附的气体达到饱活时,必须对低温泵进行再生,才能恢复泵的抽气性能
③低温泵的再生低温泵抽气系统的再生依据再生温度分为部分再生(室温)和全部再生(高温烘).

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