如何选择溅射离子泵
溅射离子泵没有运动部件。强磁场将电子束缚在潘宁池内；电子使残余气体电离，离子撞击钛阴极并被埋藏其中，而溅射出的钛则对周围表面的活性气体进行化学吸气。由于抽气方式是捕集式而非传输式，该泵运行安静、无振动且可运行多年——但它必须在高真空下启动，且容量有限。
请根据残余气体质谱中占主导地位的气体来选择抽速，因为氩气、氢气和氮气的抽速差异很大。二极型抽气单元对活性气体具有最高的抽速；三极型抽气单元处理惰性气体和较高压力的能力更强，且能抵抗氩不稳定性。检查推荐的启动压力、极限压力、入口法兰、工作压力下的额定寿命，以及是否提供集成烘烤——烘烤是将高真空转变为超高真空的关键。
典型应用：UHV 表面科学、电子显微镜镜筒、加速器和束流线、密封式分析仪器以及空间模拟。在离子泵旁并联钛升华泵或 NEG 抽气泵芯是廉价增加氢气抽速的常用方法。
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常见问题
溅射离子泵的工作压力范围是多少?
它是超高真空泵:大约从 1x10⁻³ Pa 起可以启动,最佳工作区在 1x10⁻⁵ Pa 以下,烘烤过的系统能到 10⁻⁸ Pa 量级甚至更低。它无法从低真空启动,必须先用分子泵或吸附泵把系统抽下来。
二极型和三极型有什么区别?
二极型对活性气体抽速更高、结构更简单。三极型对氩等惰性气体的抽除能力强得多,在较高压力下也更稳定,代价是抽速略低。有氩气的系统(溅射、离子注入)通常选三极型。
离子泵能用多久?
寿命按抽走的气体总量算,不按日历时间 —— 钛阴极是消耗件。在洁净、烘烤过、运行在 10⁻⁸ Pa 量级的系统里,一组阴极可以用很多年;同一台泵如果反复从 10⁻³ Pa 抽起,会消耗快得多。
使用前需要烘烤吗?
要达到标称极限真空就必须烘烤。烘烤把内表面的水赶出去;不烘烤时出气占主导,系统会比标称值高好几个数量级。要遵守该型号的最高烘烤温度,并注意别超过磁体的允许温度。
离子泵能单独使用吗?
抽气过程不能单独用。它需要粗抽和高真空级把系统抽到启动压力,还需要隔离阀避免暴露大气。系统进入超高真空后,离子泵可以独立维持,无运动部件、无振动 —— 这就是它用在束线和表面分析设备上的原因。