真空知識快問快答——離子泵篇

什麼時候應該選擇離子泵

離子泵具有封閉抽氣、可耐高溫烘烤、沒有運動部件,長期工作的可靠性高、在超高真空下的壽命很長等特點,這些特點使得其特別適合用於:超高真空、需要高溫烘烤的應用、對振動敏感的應用、對可靠性要求很高的應用等。

應該選擇二極泵還是三極泵

型號的選擇取決於被抽氣體類型。安捷倫 Diode 二極泵對氧氣 、氮氣 、二氧化碳 、一氧化碳以及其他活性氣體具有很高的抽速,而對甲烷、氬氣和氦氣等非活性氣體抽速很小,適用於工作在超高真空,很少破空並且沒有惰性氣體的應用。

StarCell 是優化的三極泵結構,對甲烷、氬氣和氦氣等非活性氣體具有很高的抽速和容量,同時對活性氣體也具有較高的抽速;該型號的獨特設計使其成為一款可以同時處理惰性氣體和活性氣體的離子泵,適用於經常破空或者有惰性氣體殘留的應用。

如何確定需要負高壓還是正高壓的控制器

安捷倫 Diode 二極離子泵在正高壓下運行,StarCell 三極離子泵在負高壓下運行。

應該在什麼壓力啟動離子泵?

離子泵的最高啟動壓力可以從產品樣本上找到,不過為瞭盡量延長離子泵的使用壽命,建議在 1E–6 mbar 或更低壓力時啟動離子泵。

離子泵的壽命與操作壓力成反比。比如,在 1E–6 mbar 時,大部分安捷倫二極離子泵的使用壽命為 50,000 小時, StarCell 離子泵的使用壽命為 80000 小時,而在1E-4 mbar 時,壽命僅為上面數值的 1/100 。

是否需要為離子泵安裝加熱器

為瞭使真空室達到更低的極限壓力,建議在離子泵上安裝加熱器,在泵啟動前的預抽階段對泵進行烘烤,烘烤可以加快離子泵中所捕獲的氣體的釋放,使泵從飽和狀態回到不飽和狀態。

能否更換離子泵內的抽氣單元

由於成本和空間的限制,一般比較小的離子泵的抽氣單元是無法取出更換的。安捷倫生產的 150 L/s 及以上的離子泵可以單獨更換泵內的抽氣單元。

用於微型離子泵和小型離子泵的磁體為何需要單獨訂購

磁體是單獨提供的,因為更換離子泵後,磁體可以重復使用。

能否將離子泵當作真空計,讀取真空室內的真空度

安捷倫 4UHV 和 IPCMini 控制器的預設程序會自動將任意離子泵的當前電流讀數轉換為壓力。它們的高電流分辨率(4UHV 為 10 nA,IPCMini 為 1 nA)可確保在低壓范圍內得到準確讀數。將離子泵用作真空計的最佳方式是,向泵施加低電壓 (3 kV),以減少漏電流的影響。

4UHV 和 IPCMini 離子泵控制器使用的是哪種遠程通訊

標準 4UHV:RS232/485 和 I/O 信號。還可以定制 Profibus 和以太網版本。

標準 IPCMini:RS232/485,I/O 信號。可以定制以太網版本。

什麼是 Step 模式?

為優化離子泵的抽速,最大程度減小漏電流的影響,安捷倫為離子泵控制器開發瞭 Step 模式。該模式下控制器可以根據離子泵消耗的電流和離子泵大小,將電壓自動切換至 3kV、5kV 或 7 kV。

如何選擇離子泵控制器的功率

離子泵工作所需要的功率跟壓力和泵的大小有關。較大的泵在較高壓力啟動時,需要使用功率更高的控制器,如 4UHV(80 或 200 W);較小的泵在較低壓力啟動時,使用功率較小的控制器即可,如 IPCMini (40 W)。

比如,在 10–5 mbar 下使用 200 W 可以輕松啟動 500 L/s 的離子泵。而對於中等大小的離子泵 (75 L/s),隻需不到 80 W 即可在相同壓力下啟動。40 W 的功率可以使 75 L/s 的離子泵在 10–6 mbar 下輕松運行,或在典型離子泵運行范圍內(低於 1 × 10–6 mbar)操作 500 L/s 的離子泵。

能否提供比標準電纜更長的電纜

可以。請聯系深圳高志安捷倫代理瞭解更多詳細信息。

為何選擇 TSP(鈦升華泵)/NEG(吸氣劑泵)復合離子泵

由於鈦升華泵或吸氣劑泵可以提供很大的抽速,在 UHV 系統中,通常使用鈦升華泵或者吸氣劑泵作為泵送活性氣體(如氦氣和氮氣)的有效手段,但是,鈦升華泵或者吸氣劑泵對非活性氣體(如氬氣和甲烷)幾乎沒有抽速。由於 Starcell 三極離子泵對非活性氣體有較好的抽氣作用,通常將 TSP 或 NEG 與 Starcell 結合使用。安捷倫可以提供與鈦升華泵復合的 CombiTSP 離子泵或與吸氣劑泵復合的 CombiNEG 離子泵。

吸氣劑復合型離子泵和鈦升華泵復合型離子泵怎麼選

兩者都可以大大提高離子泵對活性氣體的抽速,主要區別是吸氣劑復合型離子泵尺寸更緊湊,但是可以破大氣的次數有限,適合長期(半年以上)保持超高真空的應用;而鈦升華泵復合型離子泵破大氣後不會影響泵的壽命,更適合需要經常破大氣(平均每3個月或更短時間破1次)的應用。

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