Распылительные ионные насосы ионный ток

Сверхвысоковакуумные установки для напыления фирмы Эдвардс (Англия) с диаметром камеры 355 мм дают возможность получать давление 5 10 мм рт. ст. Камеру изготовляют из коррозионностойкой стали, допускающей высокотемпературный прогрев. В рабочей камере предусмотрены специальные отверстия с фланцами для присоединения криогенного насоса, датчика ионизационного манометра, масс-спектрометра и других необходимых устройств. Криогенный (конденсационный) насос (см. рис. 378) опускают в камеру через отверстие, расположенное сверху. Вся система откачивается распылительно-ионным и титановым сублимационным насосами, предварительная откачка производится либо последовательно соединенными сорбционными насосами, либо двухступенчатым вращательным насосом с ловушкой. Мощность печи для прогрева камеры порядка 6,75 кВт. Нормальная температура прогрева 300° С, а при наличии прокладок из золота может достигать 400° С. [c.236]

Ионно-распылительные насосы. ...........215 [c.175]

Быстрота откачки различных газов ионно-распылительными насосами [c.219]

Часто утверждают, что ионно-распылительный насос можно включать при 10 мм рт. ст., однако запуск некоторых типов диодных насосов при таких высоких давлениях представляет определенную трудность. Для триодных насосов такой проблемы не существует, и они могут запускаться даже при р= 10" мм рт. ст. Однако быстрота откачки в этой области давлений мала, и для снижения давления от 10 до 10 2 мм рт.ст. требуется го же самое время как и для снижения давления от 10-2 до 10 мм рт. ст. [151]. Кроме того, в результате роста величины ионного тока при высоких стартовых давлениях увеличивается расход титана, в результате чего сокращается срок службы катода. [c.219]

Быстрота откачки, измеренная по возду.ху (нри откачке в комбинации с ионно-распылительным насосом с быстротой откачки 50 л/с), при давлении, равном [c.93]

С сорбционно-ионными распылительными насосами или с ртутными диффузионными насосами с ловушкой. [c.414]

Фирма Эдвардс (Англия) выпускает титановые сублимационные насосы, которые работают совместно с диффузионными или сорбционно-ионными распылительными насосами в установках для получения сверхвысокого вакуума. Газ откачивается благодаря сублимации титана с нити накала и конденсации его на поверхности, охлаждаемой водой или жидким азотом. Скорость откачки сухого азота составляет от 1,5 до 2,5 л/с на 1 см поверхности при охлаждении ее водой и примерно в 2 раза больше при охлаждении жидким азотом. Водяной пар и конденсирующиеся газы удаляются таким насосом с большой скоростью. На рис. 359 показан насос фирмы Эдвардс. [c.416]

Иокно-испаритедьные насосы. Принципиальное отличие иовно-испарительных от ионно-распылительных насосов заключается в том, что в первом функции получения паров металла и ионизации газа разделены, а во втором они совмещены. В испарительных насосах ионы получаются в результате столкновений атомов газа с электронами, эмиттированными раскаленной вольфрамовой нитью и ускоренными электрическим полем. Ионы внедряются в отрицательно заряженные стенки насоса, являющиеся также подложкой для геттерирующей пленки металла. Насосы этого типа впервые были описаны Хербом с сотрудниками [114, 140]. Один из первых вариантов таких насосов представлен схематически на рис. 27. Потенциал внешней сетки, за счет которого ионы инертного газа ускоряются по направлению к стенке, равен — 500 В. Титан напыляется при непрерывной подаче проволоки в раскаленный испаритель. Насосы такой конструкции имеют размеры от 2,5 до 60 см в диаметре и быстроту откачки до 10000 л. с 1 [141]. Номинальная быстрота откачки относится к газам, [c.212]

Ионно-распылительные насосы. Ионно-распылительные насосы берут начало от ионизационных манометров Пеннинга. Их функциональными элементами являются ячейки с цилиндрическим анодом, заключенным между двумя катодами (рис. 30). Эта система помещена в магнитное поле. Катоды имеют постоянный отрицательный потенциал относительно анода в несколько киловольт. Электроны, эмиттированные с поверхности катода, ускоряются электрическим полем в направлении к аноду. Магнитное поле сообщает электрону радиальную компоненту скорости и заставляет электроны двигаться по спиральным траекториям. Из-за большой длины свободного пробега электронов эффективность ионизации высока и позволяет поддерживать газовый разряд вплоть до давлений ультра-пысоковакуумного диапазона. Положительно заряженные ионы газа устремляются к катоду, где некоторая часть из них захватывается поверхностью. Поскольку ионы падают с энергиями до нескольких кэВ, они вызывают также и распыление материала катода. Распыляемый металл распространяется внутри ячейки и конденсируется на всех ее поверхностях, включая катоды. Таким образом откачка идет одновременно как за счет химического захвата молекул остаточных газов, так и за счет процессов, обусловленных наличием электрических полей. При этом хемисорбционнын захват имеет место преимущественно на внутренних поверхностях цилиндрического анода, а электронная откачка в основном происходит на катодах Используя для исследования радиоактивный криптон, Лаферти и Вандерслайс [147] показали, что геттерирование ионов происходит главным образом на периферии катода, расположенной против анодных стенок, тогда как середина катода служит источником распыляемого металла. Такая неравномерность существенна для функционирования ионного распылительного насоса, поскольку при однородном распределении ионного тока процесс непрерывного замуровывания частиц инертного газа был бы невозможен. Производительность простой разрядной ячейки Пен нинга слишком мала для откачки реальных вакуумных систем. Сущест венным шагом вперед явился ионно-распылительный насос Холла, имеющий значительно большую быстроту откачки [148]. Это достигается использованием многоячеечного анода, расположенного между двумя катодными платами (рис. 31). Эффективность многоячеечной структуры обусловлена тем фактом, что максимальный заряд, заключенный в полом [c.215]

Несмотря на прогресс в технологии изготовления ионно-распылительных насосов, механизмы захвата и выделения инертных газов еще не настолько поняты, чтобы можно было количествённо описать наблюдаемое на опыте поведение этих насосов. Попытка восполнить этот пробел была сделана недавно Дженсеном [164], который предложил новый механизм захвата, включающий в рассмотрение нейтральные атомы с высокими энергиями. Согласно его гипотезе, часть ионов инертного газа при ударе о катод нейтрализуется, но не прилипает . Эти атомы с относительно высокими энергиями и большой вероятностью прилипания рассеиваются обратно в сторону анода и на боковые стенки. В противоположность ионам, внедренным в анод, нейтральные атомы с большой энергией хорошо замуровываются в распыляемый материал. Как установил Джепсен, один иэ типов диодного насоса окончательно откачивает всего лишь около 10% ионов аргона, что хорошо согласуется с наблюдаемой на опыте быстротой откачки для этого газа. [c.218]

Использование геттеро-ионного насоса вместо диффузионного не приводит к заметному изменению рабочих характеристик разборных вакуумных систем. Так, Касуэллу [79] с помощью ионно-распылительного насоса и ловушки Мейснера удалось снизить предельный вакуум всего лишь до 2 10 мм рт. ст. Получившийся в результате состав атмосферы остаточных газов был таким же, что и в случае использования диффузионного насоса. Мейнард [291] для откачки прогреваемой до 100 С внутренними нагревателями разборной системы применил ионно-испарн-тельный насос. Ему удалось достигнуть разрежения около 3 10 мм рт. ст., причем основными газами в остаточной атмосфере были СО, Nj. Аг, На, СН4 и HjO в соотношении, зависящем от рабочих условий. Некоторым преимуществом системы этого типа является отсутствие других, кроме метана, углеводородов. Однако при наличии в системе тлеющего разряда или электронного луча даже небольшой обратный поток паров масла из диффузионного насоса может приводить к постепенному накапливанию пленок твердого полимера или сажи. [c.297]

Ионно-распылительный и сублимационный насосы Ионно-распылительный и сублимационный н.чсосы плюс ловушка Мейснера Электростатический геттеро-ионный насос с Т1-сублиматором Двухметровая камера из нержавеющей стали с ионно-распылительным и Не-крио-генным насосами [c.303]

Серийные ионно-распылительные насосы хотя конструктивно и отличаются друг от друга, но тем не менее имеют почти одинаковые рабочие характеристики. Для нескольких моделей кривые откачки опубликованы Миллероном [23]. Вследствие зависимости быстроты откачки от рода газа, области рабочих давлений и предыстории насоса, провести объективное сравнение насосов оказалось трудно. Влияние этих факторов исследовал Эндрю [157J. Кривая откачки для воздуха, представленная на рис. 33, является типичной, поскольку на ней видны участки перехода от промежуточных к низким давлениям с максимумом около Ш мм рт. ст. Постепенное снижение быстроты откачки при переходе в область очень низких дав лений может быть скомпенсировано включением в работу одновременно титанового сублимационного насоса. Инертные газы, такие как аргон, откачиваются менее эффективно, чем химически сорбируемые компоненты. Быстрота откачки серийных насосов оценивается для воздуха по максимуму при 10 мм рт. ст. Этот параметр стандартных насосов варьируется от 1 до 1200 л-с-1, но есть сообщения как о менее, так и о более производительных моделях. Быстрота откачки всех прочих, кроме воздуха, газов выражается в процентах по отношению к этому параметру для воздуха. В табл. 6 представлены данные, наиболее часто встречающиеся в литературе. [c.218]

Кгк видно из рис. 34, зависимость между ионным током и давлением является линейной в довольно широком интервале давлений. Следовательно, ионные распылительные насосы могут быть откалиброваны для индикации давления. Отклонения от строгой линейности как и уменьшение быстроты откачки проявляются, согласно Ламонту [159], лишь при очень низких давлениях. При оптимизации конструкции насоса в отношении геометрии электродов, магнитных и электрических полей область эффективной работы насоса может быть расширена вплоть до 10 или 10 мм рт. ст. [160]. Для диодных насосов наблюдалось относительное увеличение тока в центре ячейки при уменьшении давления от 10" до 10 мм рт. ст. [161]. Следовательно, при снижении давления процесс распыления концентрируется на небольшой площади, в центре катодной [c.219]

Необычайное решение проблемы прогреваемого соединения было предложено Блахником [306]. Он использовал двойной корпус из нержавеющей стали с промежуточным охранным вакуумом. Внутренняя камера была уплотнена с помощью расплавленной в канавке окиси бора. Все соединение прогревалось до 900° С. Расплав окиси бора затвердевал при охлаждении соединения до 50° С. Вакуум во внутренней камере поддерживался с помощью ионно-распылительного насоса и периодически включаемого испарителя молибдена. Таким образом, удалось получить вакуум лучше 10 мм рт. ст. [c.303]