真空腔體廠承諾守信「沈陽鵬程」

真空腔體的主要作用

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真空腔體是保持內部為真空狀態的容器，真空腔體的制作要考慮容積、材質和形狀。不銹鋼是目前超高真空系統的主要結構材料。其中300系列不銹鋼(表1)是含Cr10%——20%的低碳鋼，具有優良的抗腐蝕性、放氣率低、無磁性、焊接性好、導電率和導熱率低、能夠在-270——900℃工作等優點，在高真空和超高真空系統中，應用廣泛。

真空腔體的焊接原則

超高真空腔體的弧焊接，原則上必須采用內焊，即焊接面是在真空一側，以免存在死角而發生虛漏。

真空腔體的內壁表面吸附大量的氣體分子或其他有機物，成為影響真空度的放氣源。為實現超高真空，要對腔體進行150——250℃的高溫烘烤，以促使材料表面和內部的氣體盡快放出。烘烤方式有在腔體外壁纏繞加熱帶、在腔體外壁固定鎧裝加熱絲或直接將腔體置于烘烤帳篷中。比較經濟簡單的烘烤方法是使用加熱帶，加熱帶的外面再用鋁箔包裹，防止熱量散失的同時也可使腔體均勻受熱。

真空腔體烘烤注意事項

真空腔體烘烤時的真空度變化結果，烘烤采用纏繞加熱帶的方式。當真空度達到約10-3 Pa時，開始給加熱帶逐漸通電加熱，保持腔體在150℃下進行長時間烘烤。烘烤過程中關閉離子泵，同時也給離子泵通電進行加熱烘烤，這時的真空腔體只靠分子泵和前級泵來排氣。隨著腔體溫度的升高，腔體內表面吸附的水蒸氣等氣體分子大量放出，真空度會迅速惡化。氣體的放出量隨著烘烤時間的延長而逐漸減少，因此真空度也逐步好轉。停止烘烤時，切斷加熱帶和離子泵的烘烤電源，然后趁腔體仍處在高溫的狀態下對鈦升華泵進行除氣處理。鈦升華泵的除氣處理是指給Ti絲通電加熱，但又控制溫度在Ti升華溫度之下的操作。鈦升華泵除氣處理的目的是清除吸附在Ti絲表面的氣體分子以及其他可能的污染物，以確保鈦升華泵的正常工作。充分完成鈦升華泵的除氣處理之后，啟動離子泵和鈦升華泵，加大真空排氣的力度。隨著排氣力度的增大和由于腔體溫度降低而放出氣體的減少，系統的真空度會迅速好轉。

新完成的腔體一次烘烤時，一般需要一周時間，重復烘烤后單獨的烘烤時間可以適當減少。為了更準確地測量真空度，停止烘烤后也應該對真空計進行除氣處理。如果真空泵能力充分而且烘烤時間充足的話，烘烤后真空度可提升幾個數量級。

真空腔體中抽氣管道的設計原則

工藝室的抽氣速率將低于泵入口的抽氣速率，相差多少取決于抽氣管道的屬性(例如長度和尺寸)。盡量降低工藝室和泵入口之間的壓力差就可以使抽氣速率損失減到少。

顯然，抽氣管道的屬性對于性能十分關鍵。此時還需要考慮其它因素：流導。

我們采用流導(阻力的倒數)這一術語來定義“管道傳遞流動的能力”。流導的計量單位是每單位時間的體積并且和抽氣速率的單位相同。工藝室抽氣速率(S)可用抽氣管道流導(C)和應用泵速(Sp)計算，如下所示：

S = (Sp*C)/(Sp C)

當C遠遠大于Sp時，則S近似為Sp；當Sp遠遠大于C時，則S近似為C。真空腔體

工藝室的抽氣速率始終低于應用泵速而且低于抽氣管道中部件的小流導(通常為小直徑)。

在某種程度上管道短而粗是好的

采用短的大直徑抽氣管道盡量提高管道流導是不錯的做法，但只限于當抽氣速度S接近泵速(Sp)極值的情況。

除此之外，通過增加管道直徑(成本也會相應增加)來增加流導并不能顯著提高工藝室抽氣速率；換而言之，如果抽氣管道流導受限并且由于物理因素不能增加，當(S)接近管道流導(C)極值，一味通過增加應用泵速來提高工藝抽氣速度也是不經濟的。