[發(fā)明專(zhuān)利]一種抽真空裝置、抽真空系統(tǒng)及其抽真空方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810009145.6
• 申請(qǐng)日: 2018-01-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108050043A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊麗;蔡書(shū)漢;周益春;謝志航;朱旺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F04B37/08
• 分類(lèi)號(hào): F04B37/08;C23C14/30;C23C14/56
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

本發(fā)明公開(kāi)了一種抽真空裝置(100)，包括：低溫泵(101)，其吸氣口連通到真空室(200)的排氣口，用于對(duì)真空室(200)抽氣以使真空室(200)內(nèi)達(dá)到真空；前驅(qū)泵(102)，其吸氣口分兩路，一路連通至低溫泵(101)的排氣口，另一路連通至真空室(200)的排氣口；前級(jí)閥(103)，其設(shè)置在前驅(qū)泵(102)與真空室(200)之間的管路上；再生閥(104)，其設(shè)置在前驅(qū)泵(102)與低溫泵(101)之間的管路上。本發(fā)明的抽真空裝置利用低溫泵與前驅(qū)泵同時(shí)工作，提高了該裝置的抽氣效率，通過(guò)前驅(qū)泵及時(shí)抽出低溫泵中捕集到的氣體和蓄積的氣體，降低了低溫泵的熱負(fù)載，縮短了低溫泵的再生時(shí)間，使得低溫泵能夠在高溫通氣環(huán)境的環(huán)境下長(zhǎng)期使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抽真空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種抽真空裝置、抽真空系統(tǒng)及其抽真空方法。

背景技術(shù)

電子束物理氣相沉積(EB-PVD)技術(shù)是通過(guò)真空泵將設(shè)備中的真空室抽取真空，達(dá)到一定的真空度要求后，用電流加熱電子槍的陰極燈絲產(chǎn)生電子，帶負(fù)電荷的電子束高速飛向高電位正極的過(guò)程中，經(jīng)過(guò)加速極加速，又通過(guò)電磁透鏡聚焦，電子束的功率加大，再經(jīng)二次聚焦后，其能量密度可達(dá)105W/m2以上。高能量密度電子束使靶材在幾分之一微秒內(nèi)溫度升高上萬(wàn)攝氏度，即使靶材放在水冷坩堝中，熱量在短的時(shí)間內(nèi)來(lái)不及擴(kuò)散，靶材瞬間被熔化和氣化為蒸汽。在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下蒸汽以4um/min～10um/min的速度沉積到基底上而形成涂層。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用擴(kuò)散泵和分子泵對(duì)電子束物理氣相沉積設(shè)備的真空室抽真空，但擴(kuò)散泵和分子泵的抽氣效率低，需要的時(shí)間長(zhǎng)，不容易得到極限壓力最低的清潔真空。低溫泵可以獲得抽氣速率最大、極限壓力最低的清潔真空，因此應(yīng)用非常廣泛，但是現(xiàn)有技術(shù)中，低溫泵通常應(yīng)用于低溫環(huán)境，而電子束物理氣相沉積設(shè)備的真空室為高溫通氧環(huán)境，因此，不能直接將低溫泵應(yīng)用于電子束物理氣相沉積設(shè)備的真空室，理由如下：

1、由于低溫泵是利用低溫表面冷凝氣體的真空泵，其制冷介質(zhì)為氦氣，利用氦氣捕集氣體達(dá)到抽氣的目的，而氦氣的正常工作溫度為10K左右，高溫環(huán)境會(huì)影響氦氣的工作，因此低溫泵不適合在高溫環(huán)境中使用。

2、電子束物理氣相沉積設(shè)備的真空爐在工作過(guò)程中需要通氧為蒸渡金屬氧化物供氧，而通氧的真空環(huán)境會(huì)使得氣體蓄積。由于低溫泵抽真空的原理是捕集型的，不會(huì)主動(dòng)排氣，低溫泵若用在通氣的環(huán)境會(huì)使得低溫泵的排氣速度逐漸降低，因此低溫泵不適于在通氣的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)間使用。

因此，如何降低低溫泵的熱負(fù)載，縮短低溫泵的再生時(shí)間，使得低溫泵可以在高溫通氣環(huán)境下長(zhǎng)期使用，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種抽真空裝置、抽真空系統(tǒng)以及抽真空方法，通過(guò)設(shè)置低溫泵對(duì)真空室抽氣，使真空室內(nèi)快速達(dá)到要求的真空度，通過(guò)低溫泵與前驅(qū)泵結(jié)合使用，提高了的該裝置的抽氣效率，同時(shí)前驅(qū)泵與低溫泵同時(shí)工作，及時(shí)抽出低溫泵捕集到的氣體和蓄積的氣體，降低了低溫泵的熱負(fù)載，縮短了低溫泵的再生時(shí)間，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高溫通氧環(huán)境下的熱負(fù)載導(dǎo)致低溫泵的再生時(shí)間逐漸變長(zhǎng)，使得低溫泵不能在高溫通氧環(huán)境下長(zhǎng)期使用的技術(shù)問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的第一方面提供了一種抽真空裝置，包括:低溫泵，其吸氣口連通到真空室的排氣口，用于對(duì)所述真空室抽氣以使所述真空室內(nèi)達(dá)到真空；前驅(qū)泵，其吸氣口分兩路，一路連通至所述低溫泵的排氣口，另一路連通至所述真空室的排氣口；前級(jí)閥，其設(shè)置在所述前驅(qū)泵與所述真空室之間的管路上；再生閥，其設(shè)置在所述前驅(qū)泵與所述低溫泵之間的管路上。通過(guò)設(shè)置低溫泵對(duì)真空室抽氣，使真空室內(nèi)快速達(dá)到要求的真空度，通過(guò)低溫泵與前驅(qū)泵結(jié)合使用，提高了的該裝置的抽氣效率，同時(shí)前驅(qū)泵與低溫泵同時(shí)工作，及時(shí)抽出低溫泵捕集到的氣體和蓄積的氣體，降低了低溫泵的熱負(fù)載，縮短了低溫泵的再生時(shí)間。