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如何調節部分氣體壓力

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如何調節部分氣體壓力

某些製程 (例如反應濺射製程) 需要塗層基材上反應氣體分子的入射率盡可能恆定。

「入射率」與除氣頁面中討論的「碰撞率」相同；其與分壓直接成正比。保持氣體成分分壓恆定的最簡單嘗試是透過流量控制器調節通量；其缺點是調節器無法確定真空室中的氣體消耗或氣體成分是否、何時及在何處發生變更。更好、更有效的選擇是透過進氣閥使用質譜儀進行分壓控制。此處考慮的氣體的有效峰值會指派給質譜儀中的通道。合適的調節器會將這些通道的類比輸出訊號與設定點值進行比較，並根據每個通道的目標值與實際值之間的差異得出通道進氣閥的適當致動訊號。此類配置已經實現，可控制 QUADREX PPC 中的六個通道。也可提供與裝置匹配的進氣閥。

用於測量碰撞率 (分壓) 的氣體必須自然地從真空室的代表點中抽出。當評估此類調節迴路的時間常數時，重要的是要考慮所有時間因素，不僅要考慮質譜儀中的電子訊號傳播與處理，還要考慮真空技術時間常數與流速，如圖 4.17 所示。連接控制閥與真空容器的壓力轉換器或安裝不良的進氣線將對總時間常數做出特別大的貢獻。通常，最好在大訊號 (亦即透過具有大開口的入口隔膜) 下建立有利的 S/N 比，而不是在個別通道擁有較長的積分期間。圖 4.18 對比了增加壓力與延長積分時間對訊號偵測能力的影響。描述a、b 與 c 時，僅將積分期間分別從 0.1 提高到 1.0 與 10 秒 (因此，總係數為 100)。相比之下，在 a-d-e-f 序列中，在恆定積分時間下，總壓力會分三步提高，從 7.2 · 10^-6 mbar 到 7.2 · 10^-5 mbar (或總壓力僅為 10 倍)。

圖 4.17 整體時間限制的部分佔有率

圖 4.18 透過增加壓力或延長積分時間提高訊噪比

維護

陰極使用壽命

陰極的使用壽命在很大程度上取決於負荷的特性。經驗表明，運轉時間乘以運轉壓力的積可以做為負荷的測量值。較高的運轉壓力 (在 1 · 10^-4 到 1 · 10^-3mbar 的範圍內) 對使用壽命具有特別有害的影響，例如冷媒等某些化學影響也是如此。由於傳感器設計簡單，因此，更換陰極非常簡單。但是，建議利用此機會更換或至少清潔整個離子源。