[发明专利]高真空电弧泵及其抽气机组

说明书

技术领域

本发明属于真空获得技术领域，尤其涉及一种高真空电弧泵及其抽气机组。

背景技术

专利201210170072.1（一种抽气系统及工艺）

专利201310241954.7（真空炉抽气系统及其抽气工艺）

专利201310242244.6（蒸发镀膜设备及其抽气工艺）

专利201310241939.2（等离子体镀膜设备及其抽气工艺）

以上四件专利提出了一种利用弧光放电实现化学吸附抽气的电弧泵（通常采用金属钛作吸附物质），及其抽气机组、抽气工艺和典型应用。该电弧钛泵具有抽速大（容易获得几万L/s大抽速），能耗低（约为传统扩散泵的1/3），启动迅速（几秒~几分钟），无油蒸汽污染，显著提高真空产品质量等优点。然而，该电弧钛泵存在如下缺点： 

1. 压强≤10-2 Pa区段，空间气体分子的密度很低，电子与气体分子发生碰撞、电离几率很小，无法维持弧光放电。

2. 电弧钛泵的钛靶发出的部分电子会绕到钛靶后侧，流入固定电弧泵基座的泵壳面板上，泵壳面板上通常安装多个电弧泵基座，因此，难以实现有效冷却，导致产生局部升温，释放出大量解吸气体，降低了电弧钛泵的抽气效率和极限真空。

3. 阴极靶接近耗尽时，若不及时更换新靶，电弧会烧穿电弧泵基座的冷却水套，导致生产事故。

上述缺点，限制了电弧泵的推广应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能拓展高真空运行范围、提高极限真空、使用更可靠的高真空电弧泵。

本发明是这样实现的，一种高真空电弧泵，包括泵壳和电源，所述泵壳上设有泵口，所述泵壳一侧的可开合的面板上固设有基座，所述基座与所述面板绝缘，所述基座与所述电源负极电连接，所述基座内侧端与阴极靶固定连接，所述电源正极与所述泵壳电连接，所述泵壳内还设有位于所述阴极靶和所述面板之间的金属挡板，所述金属挡板与周围部件绝缘。

进一步地，所述阴极靶与基座之间设有材质特征光谱与所述阴极靶的特征光谱相异的导热薄层。

优选地，所述导热薄层的材料为铁或铜，所述导热薄层的厚度为0.5~2mm。

优选地，所述阴极靶的材料为钛。

进一步地，所述阴极靶中掺入有其它材料，所述其它材料为镁、铝、锌、钙或其中任意至少两种的混合，所述其它材料在所述阴极靶中的重量百分比为0.5~80%。

本发明还提供了一种高真空电弧泵机组，包括真空室，所述真空室分别连接有粗抽泵、牵引分子泵以及如前所述的高真空电弧泵；

所述真空室通过第一真空阀与所述粗抽泵连接，所述真空室通过第二真空阀与所述牵引分子泵连接，所述牵引分子泵通过第三真空阀与前级泵连接，所述真空室依次经挡尘板、第四真空阀与所述高真空电弧泵连接，所述真空室还分别连接有放气阀和真空规。

本发明还提供了一种高真空电弧泵机组，包括真空室，所述真空室分别连接有粗抽泵、牵引分子泵以及如前所述的高真空电弧泵；

所述真空室通过第一真空阀与所述粗抽泵连接，所述真空室通过第二真空阀与所述牵引分子泵连接，所述牵引分子泵通过第三真空阀与前级泵连接，所述真空室依次经第四真空阀、挡尘板与所述高真空电弧泵连接，所述真空室还分别连接有放气阀和真空规。

本发明还提供了一种深冷高真空电弧泵机组，包括真空室，所述真空室分别连接有深冷泵、粗抽泵、牵引分子泵以及如前所述的高真空电弧泵；

所述真空室通过第一真空阀与所述粗抽泵连接，所述真空室直接或通过第二真空阀分别与所述深冷泵和牵引分子泵连接，所述牵引分子泵通过第三真空阀与前级泵连接，所述真空室经挡尘板和第四真空阀与所述高真空电弧泵连接，所述真空室还分别连接有放气阀和真空规。

本发明还提供了一种深冷电弧泵蒸发镀膜机组，包括镀膜室，所述镀膜室分别连接有粗抽泵、牵引分子泵以及如前所述的高真空电弧泵；

所述镀膜室通过第一真空阀与所述粗抽泵连接，所述镀膜室通过第二真空阀分别与深冷泵和所述牵引分子泵连接，所述牵引分子泵通过第三真空阀与前级泵连接，所述镀膜室依次经挡尘板、第四真空阀与所述高真空电弧泵连接，所述镀膜室还分别连接有放气阀和真空规。

本发明的优点如下：

（1）本发明提供的电弧泵极限真空高，高真空运行范围比传统电弧泵提高100倍以上。

（2）本发明提供的电弧泵运行可靠，能在阴极靶耗尽时，发出预警信号，避免电弧泵基座发生冷却水套烧穿事故。

（3）本发明提供的电弧泵还具有巨大的瞬时抽速和瞬时抽气流量。