[發明專利]使用小晶粒尺寸的陰極材料的離子泵惰性氣體穩定性

有效

• 申請號: 201811257859.5
• 申請日: 2018-10-26
• 公開（公告）號: CN109706426B
• 公開（公告）日: 2020-01-21
• 發明（設計）人: A.懷諾拉德
• 申請（專利權）人: 愛德華茲真空泵有限責任公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 鄒松青;譚祐祥

本發明涉及方法，所述方法包括：評定多個鈦板以確定每個板的晶粒尺寸；以及從所述多個鈦板移除具有大于閾值尺寸的平均晶粒尺寸的所有鈦板。然后，使用在移除步驟之后保留在所述多個鈦板中的鈦板中的一個來形成離子泵的陰極。

背景技術

超高真空是特征為壓力低于10^-7帕斯卡（10^-9 mbar，近似10^-9tor）的真空狀態。離子泵被用在一些設置中以建立超高真空。在離子泵中，筒形陽極管的陣列被布置在兩個陰極板之間，使得每個管的開口面向陰極板中的一個。電勢被施加在陽極與陰極之間。與此同時，在陰極板的相對側兩上的磁體產生與陽極筒的軸線對準的磁場。

離子泵通過如下來操作：通過電勢與磁場的組合而在筒形陽極內俘獲電子。當氣體分子漂移至陽極中的一個中時，被俘獲的電子撞擊所述分子而導致所述分子離子化。所得到的帶正電離子由在陽極與陰極之間的電勢朝向陰極板中的一個加速，在筒形陽極中留下（一個或多個）被剝離的電子以用于其他氣體分子的進一步離子化。帶正電離子最終由陰極俘獲并由此從抽真空的空間移除。通常，通過濺射事件（sputtering event）來俘獲帶正電離子，其中帶正電離子導致來自陰極的材料被濺射至泵的真空腔室中。此被濺射的材料涂覆了泵內的表面并且用于俘獲在泵內移動的額外的粒子。

上文的討論僅為了一般背景信息而提供，并且并非旨在被用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助。所要求保護的主題不限于解決了背景技術中所指出的任何或所有缺點的實施方式。

發明內容

方法包括：評定多個鈦板以確定每個板的晶粒尺寸；以及從所述多個鈦板移除具有大于閾值尺寸的平均晶粒尺寸的所有鈦板。然后，使用在移除步驟之后保留在所述多個鈦板中的鈦板中的一個來形成離子泵的陰極。

根據另外的實施例，方法包括：要求陰極板具有小于閾值尺寸的平均晶粒尺寸并由該陰極板構造離子泵。

根據再另外的實施例，方法包括：設置離子泵中的陰極板的最大平均晶粒尺寸；以及使用具有小于最大晶粒尺寸的平均晶粒尺寸的陰極板來構建離子泵。

提供此發明內容以便以簡化的形式介紹下文在具體實施方式中進一步描述的構思的選集。此發明內容并非旨在標識所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征，也并非旨在用作確定所要求保護的主題的范圍的輔助。

附圖說明

圖1是現有技術的離子泵的剖視圖。

圖2是在存在恒定氬氣源的情況下當所俘獲的氬氣不從陰極板被再釋放時離子泵中的壓力的圖。

圖3是在存在恒定氬氣源的情況下當所俘獲的氬氣從陰極板被再釋放但離子泵保持穩定時離子泵中的壓力的圖。

圖4是在存在恒定氬氣源的情況下當所俘獲的氬氣從陰極板被再釋放并且離子泵變得不穩定時離子泵中的壓力的圖。

圖5是制造離子泵以降低氬氣不穩定的可能性的方法。

圖6是由各種晶粒尺寸的鈦陰極板構造的離子泵的平均峰值漂移、最大峰值漂移和峰值漂移的標準偏差的圖表。

圖7是由各種晶粒尺寸的鈦陰極板構造的離子泵的峰值漂移頻率和不穩定頻率的圖表。

圖8提供了陰極板的表面上的豎直結構的微體（Microbulk）X射線熒光光譜儀結果的圖。

圖9包含各種晶粒尺寸的鈦陰極板的表面的放大圖像。

圖10包含示出形成于各種晶粒尺寸的鈦陰極板的表面上的豎直結構的位置的二值圖像。

具體實施方式