[01145092]微型溅射离子泵

微型溅射离子泵是小体积、高真空密封器件中保障长寿命的关键部件。它是根据低压强下磁约束气体放电的清除作用设计制成。气体进入阳极筒内被电离生成电子离子对，电子加入旋转电子云，离子受径向和轴向场的作用，绕轴振荡并移向阴极钛板。钛阴极被离子溅射，钛原子沉积在阳极筒内表面，气体分子被钛薄膜吸附，从而获得和维持高真空。该项目在方案调研时总结了国内外对微型溅射离子泵设计提出的共同要求：提高极限真空，改善启动性能，在限定的体积下产生尽可能大的抽速。针对后者我们提出了用微型溅射离子泵抽速与体积的比值（抽速/体积）来衡量其抽气效率。国内外能够查阅到的微型溅射离子泵均采用单阳极筒方案，在理论分析和对比实验研究的基础上，该项目采用将三个小阳极筒置于一个大阳极筒内的方案，不仅因提高放电发生几率改善了启动性能，而且在保障溅射离子泵体积很小的条件下，得到了更高的抽气效率。采用不锈钢作为泵壳材料需在其表面镀镍，镀镍后会较明显地影响阳极筒内的磁场分布。如一层30mm厚的镍膜，会使2000Gs的中心磁场强度下降超过200Gs。而无磁蒙奈尔可以直接和钛板焊在一起，因此该项目用无磁蒙耐尔代替不锈钢做泵壳材料，解决了不锈钢外壳镀镍造成的磁场强度下降，使由于采用不锈钢外壳造成的微型溅射离子泵总体积变大的问题得以解决。封闭磁路设计，采用高导磁材料铁钴合金，在中心磁场达2000Gs时，抽气口距中心磁场20mm处磁场强度≤10Gs，磁场强度衰减200倍以上，解决了强磁场其他元件及设备的干扰问题。检定测试结果表明：该项目与国内外同类产品相比在抽气效率和启动性能上获得了国际领先的水平，极限真空达到国际先进水平。该项目还可广泛应用在其它要求小体积、高真空、长寿命的军用及民用真空器件中，因此具有一定的经济效益。有推广价值。