冷凝泵的内部构造_工作原理及其维护保养.pdfVIP

文章编号: 100220322 (2000) 0620043204 冷凝泵的内部构造、工作原理及其维护保养 李小宁 (华越微电子有限公司, 浙江　绍兴　312016) 摘　要: 本文分析了冷凝泵的内部构造、工作原理, 详细叙述了工作时的相位关系。使读者对其有一个全新的 认识。 关键词: 冷凝泵; 原理; 维护 中图分类: TB 752+ 153; TB 655　　　　文献标识码: B Inner Con struction , Function Theory M a in tenance for the Conden ser Pum p L I X iao2n ing (H uay ue M icroelectron ic Co. L td. , S haox ing 312016, Ch ina) Abstract: In th is art icle, it analyses the inner construct ion and the funcion theo ry fo r the condenser pump, goes in to part icu lars fo r the phase relat ion in runn ing. It m akes the readers know brand2new ly abou t it. Key words: conden ser pum p; theo ry; m ain tenance 　　由于低温冷凝泵具有无油, 对所有气体的抽速 都较大, 特别是对水蒸汽、H 2 等抽速很大, 适应性 强, 制冷机低速运行, 且运动部件很少, 有利于长期 可靠运行等优点, 因而, 被广泛应用于 IC 生产工艺 中的蒸发、溅射、离子注入、分子束外延以及其它诸 如高能粒子加速器、受控热核反应、电真空器件、材 料科学、表面分析仪器等领域, 以此来获得清洁的高 真空或超高真空。 现以CT I To rr28 冷凝泵为例, 简要阐述冷凝泵 的内部构造特点、工作原理以及维护保养方面的要点。 1　冷凝泵的内部构造 见图 1、图 2 所示。 1. 1　导流板 材料: 无氧铜; 温度: 80K (一级冷头温度) ; 结 构: 人字纹形, 百叶窗形。 主要用来凝缩排除水蒸气 (H 2O )、有机物 (CO 2) 等的气体分子, 并用来防止热辐射直接进入 辐射罩。通常, 在 80K 温度下, 入射水分子的温度即 使在室温, 凝缩系数也接近于 1。因此, 水分子几乎 全部被凝缩, 所以, 冷凝泵对水的排除是最理想的。 　收稿日期: 2000207209 　作者简介: 李小宁 (19532) , 男, 河北邢台县人, 高级技师。 图 1　冷凝泵内部构造F ig. 1　 Inner construction of the condenser pump1. 2　辐射罩材料: 无氧铜; 温度: 80K。辐射罩包裹着冷头,是为了阻挡外来的热辐射。外侧为了反射热辐射, 实施了反射率很高的镍喷涂; 内侧为了阻挡热辐射反射到冷板, 实施了能吸收辐射能的黑化处理涂层。1. 3　冷板材料: 无氧铜; 温度: 15K (二级冷头温度) ; 结构: 9 片柱形, 5 片锥形。冷板从功能上分为外表面冷凝排除气体部分和内表面活性炭吸附排除气体部分。O 2、N 2、A r 等凝缩性气体分子的绝大部分被挡 34 第 6 期 2000 年 12 月 　　　　　　　　　　　　　 真　　　　空 V acuum ——V acuum T echno logy and A pp licat ion ? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 在冷板外表面, 并在其表面凝缩, 而到达其内表面活 性炭的气体分子则极少。H 2 分子在冷板外表面不被 凝缩而被反射, 从而, 被位与其内表面的活性炭所吸 附。 1. 4　温度计 结构: ① H 2 蒸汽压温度计: 依据 H 2 在不同温 度时其饱和蒸汽压不同来进行测量转换 (目前一般 采用此种形式) ; ② 半导体温度计: 热敏二极管。 1. 5　一级冷头 材料: 无氧铜; 温度: 70～ 100K, 通常 80K。主要 用来凝缩水蒸汽。 1. 6　二级冷头 材料: 无氧铜; 温度: 10～ 20K, 通常 15～ 20K。主 要用来凝缩N 2、O 2、A r、CO 2 等饱和蒸汽压高的气体。 1. 7　冷冻机 目前, 冷凝泵中所使用的冷冻机有以下三种形式。 ① G2M 循环冷冻机: 最早被用于冷凝泵中的 小型极低温冷冻机, 它是根据 Giffo rd 和M cm ahon