İyon pompaları: ultra yüksek vakumda kullanımları ve çalışmaları 13 Ekim 2020
2 MIN READ
Sputter iyon pompaları veya basitçe iyon pompaları olarak da adlandırılan iyon alma pompaları son derece etkilidir, sessizdir ve az bakım gerektirir, bu da bu teknolojiyi çeşitli ultra yüksek vakum (UHV) uygulamaları için cazip bir seçim haline getirir.
İyon pompaları nasıl çalışır?
İyon pompaları, yalıtılmış bir bölme içinde büyük bir manyetik alan kullanır ve elektronları tertibata çekmek için yüksek voltajlar kullanır. Bir dizi hücrenin içinde bulunan ve üretilen iyonların implantasyonu veya gömülmesi yoluyla elde edilen malzemelerin püskürtülmesine dayanırlar.
Çalışma sırasında, kimyasal soğurma ve fiziksel soğurma ile pompalanan gaz molekülleri kalıcı olarak bağlanır ve artık hazne basıncına katkıda bulunamaz.
İyon toplayıcı pompa türleri
İyon alma pompalarını üç türe ayırabiliriz. Her türün avantajları ve dezavantajları vardır.
Geleneksel diyot (CV)
CV iyon pompaları, reaktif gazlar için mümkün olan en yüksek hızın yanı sıra üstün vakum ve elektrik kararlılığı sağlar. Bununla birlikte, bu tür iyon toplayıcı pompa, soy gazların pompalanması için uzun süreli kararlılığa izin vermez.
CV pompaları, titanyumdan üretilen ve kimyasal emilim yoluyla pompalanabilen getter özellikli gazlarla reaksiyona giren bir katot malzemesi kullanır: örneğin N2, O2, H2, CO, CO2 su buharı ve hafif hidrokarbonlar.
Reaktif olmayan soy gazlar çoğunlukla iyon implantasyonu yoluyla pompalanır, bu nedenle CV pompaları soy gazlarla çalışırken önemli ölçüde azaltılmış bir hızda çalışır.
Diferansiyel iyon (DI) veya soy diyot
DI veya soy diyot iyon pompaları, CV iyon pompalarından biraz daha yavaş çalışır. Bununla birlikte, DI pompası yalnızca hafifçe azaltılmış hızlarda stabil soy gaz pompalamasına izin verir.
DI pompaları, son derece sert, yüksek atom kütleli bir malzeme olan daha pahalı tantalden üretilen katot malzemesi kullanır. Tantal, soy gaz iyonlarını nötr partiküller olarak titanyumdan çok daha yüksek enerjiyle yansıtır.
Sonuç, çok daha yüksek bir implantasyon derinliğidir.
Üçlü
Üçlü iyon pompaları, daha yüksek bir başlangıç basıncıyla CV pompalama hızının %80'inde stabil soy gaz pompalama sağlar. Ancak UHV hızı azalır, elektrik kararsızlığı yaygındır ve üretim maliyetlidir.
Üçlü pompalar, katot malzemesi olarak topraklanmış negatif voltajlı titanyum halkalar ve anot potansiyelinde bir kolektör plakası kullanır. Tipik olarak pompa kabının iç duvarı üçüncü elektrot görevi görür.
Sonuç, daha yüksek pompalama hızları ve daha fazla kararlılıktır.
İyon alıcı pompa uygulamaları ve avantajları
İyon alıcı pompalar genel UHV sistemleri, yüzey analizi ve yüksek enerjili fizik uygulamalarında sıklıkla kullanılır.
İyon alıcı pompalar, UHV basınçları üretmenin yanı sıra şunlardır:
- Hidrokarbonsuz
- Yüksek sıcaklıklarda kullanılabilir
- Radyasyona ve manyetik alanlara karşı yüksek direnç
- Titreşimsiz
- Daha az bakım gereksinimi
- Giriş yalıtım valfleri olmadan çalıştırılabilir
Bu avantajlar, iyon alıcı pompaları yüksek hassasiyetli cihazlar için uygun hale getirir. Ne yazık ki, soy gazları pompalamada zayıf olabilirler, yüksek voltaj gerektirebilirler ve başlangıç basıncını oluşturmak için bir turbo moleküler veya ikincil pompaya ihtiyaç duyabilirler.
Yüksek, Ultra Yüksek ve Aşırı Yüksek Vakum: Temel bilgiler
Yüksek, ultra yüksek veya aşırı yüksek vakumla çalışma ve nelerin dikkate alınması gerektiğini anlamak için e-Kitabımızı indirin.
- Ürünlerimiz
- Teknik dokümanlar
- İlgili bloglar
