Pompa ion: penggunaan dan pengoperasiannya dalam vakum ultra tinggi 13 Oktober 2020
2 MIN READ
Pompa getter ion, juga disebut pompa ion sputter atau hanya pompa ion, sangat efektif, senyap, dan memerlukan sedikit pemeliharaan, sehingga membuat teknologi ini menjadi pilihan yang menarik untuk berbagai aplikasi vakum ultra tinggi (UHV).
Bagaimana cara kerja pompa ion?
Pompa ion menggunakan medan magnet besar di dalam ruang terisolasi dan menggunakan tegangan tinggi untuk menarik elektron ke dalam rakitan. Produk ini mengandalkan sputtering material getter yang terletak di dalam serangkaian sel dan melalui implantasi, atau penguburan, ion yang dihasilkan.
Selama pengoperasian, molekul gas yang dipadatkan melalui kemisorpsi dan fisisorpsi menjadi terikat secara permanen dan tidak lagi dapat berkontribusi terhadap tekanan ruang.
Jenis pompa pengumpul ion
Kami dapat mengklasifikasikan pompa getter ion menjadi tiga jenis. Masing-masing jenis memiliki kelebihan dan kekurangan.
Dioda konvensional (CV)
Pompa ion CV memberikan kecepatan tertinggi untuk gas reaktif, serta vakum dan stabilitas listrik yang unggul. Namun, jenis pompa getter ion ini tidak memungkinkan stabilitas jangka panjang untuk memompa gas mulia.
Pompa CV menggunakan bahan katoda yang terbuat dari titanium, yang bereaksi dengan gas yang dapat dipadatkan melalui kemisorpsi: misalnya, N2, O2, H2, CO, uap air CO2, dan hidrokarbon ringan.
Gas mulia non-reaktif dipompa terutama melalui implantasi ion, itulah sebabnya pompa CV beroperasi pada kecepatan yang berkurang secara signifikan saat menangani gas mulia.
Ion diferensial (DI) atau dioda mulia
DI, atau pompa ion dioda mulia, bekerja dengan kecepatan sedikit lebih lambat daripada pompa ion CV. Namun, pompa DI memungkinkan pemompaan gas mulia yang stabil hanya dengan kecepatan yang sedikit berkurang.
Pompa DI menggunakan bahan katoda yang dibuat dari tantalum yang lebih mahal, bahan yang sangat keras dan bermassa atom tinggi. Tantalum mencerminkan ion gas mulia sebagai partikel netral dengan energi yang jauh lebih tinggi daripada titanium.
Hasilnya adalah kedalaman implantasi yang jauh lebih tinggi.
Triode
Pompa ion triode memberikan pemompaan gas mulia yang stabil pada 80% kecepatan pemompaan CV dengan tekanan awal yang lebih tinggi. Namun, kecepatan UHV berkurang, ketidakstabilan listrik umum, dan produksinya mahal.
Pompa triode menggunakan cincin titanium tegangan negatif yang dibumikan sebagai bahan katode dan pelat kolektor pada potensi anoda. Biasanya, dinding dalam bejana pompa berfungsi sebagai elektroda ketiga.
Hasilnya adalah kecepatan pemompaan yang lebih tinggi dan stabilitas yang lebih baik.
Aplikasi dan keunggulan pompa getter ion
Pompa getter ion sering digunakan dalam sistem UHV umum, analisis permukaan, dan aplikasi fisika energi tinggi.
Selain menghasilkan tekanan UHV, pompa getter ion adalah:
- Bebas hidrokarbon
- Dapat dioperasikan pada suhu tinggi
- Sangat tahan terhadap radiasi dan medan magnet
- Bebas getaran
- Pemeliharaan rendah
- Dapat dioperasikan tanpa katup isolasi saluran masuk
Keunggulan ini membuat pompa getter ion sangat cocok untuk peralatan presisi tinggi. Sayangnya, pompa ini tidak mampu memompa gas mulia, memerlukan tegangan tinggi, dan memerlukan pompa turbomolekuler atau pompa sekunder untuk menciptakan tekanan awal.
High, Ultra-high & Extreme High Vacuum: dasar-dasarnya
Unduh eBook kami untuk memahami tantangan yang terkait dengan pencapaian dan bekerja dengan vakum tinggi, ultra-tinggi, atau ekstrem tinggi, serta apa yang perlu dipertimbangkan.
- Produk kami
- Artikel pengetahuan
- Blog terkait
