[发明专利]一种适用于高精密真空器件的非蒸散型吸气剂材料

说明书

本发明公开了一种适用于高精密真空器件的非蒸散型吸气剂材料，包括自下到上依次分布的衬底、非蒸散型吸气剂Ti‑Zr‑V‑Hf薄膜及Pd薄膜，该材料中Pd薄膜能够延长非蒸散型吸气剂Ti‑Zr‑V‑Hf薄膜的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种非蒸散型吸气剂材料，具体涉及一种适用于高精密真空器件的非蒸散型吸气剂材料。

背景技术

原有的吸气剂材料的激活温度较高，极大限制了吸气剂材料的应用范围。具体而言，St707(ZrVFe)激活条件为加热至400℃且维持该温度45min方可激活该吸气剂薄膜，或者加热至350℃且维持该温度24h方可激活[C.B,P.Chiggiato,Pumping characteristicsof the St707nonevaporable getter(Zr 70V 24.6-Fe 5.4wt％,J.Vac.Sci.Technol.A14(6),Nov/Dec 1996(1996)]；TiZrV吸气剂薄膜的激活条件为加热至220℃且维持该温度24h方可完全激活该吸气剂薄膜[J.Meng,X.T.Yang et al,Research of TiZrV PumpingCoatings on the Inner Walls of Vacuum Chamber,Physics Procedia 32(2012)865-868]。由于原有的吸气剂如目前最常用的吸气剂TiZrV的激活温度在220℃，这就导致铝合金管道可能会在激活的过程中发生管道形变，从而影响真空系统的安装精度，继而影响加速器管道内束流的运动轨迹，甚至影响束流的品质。2014年，Oleg等人发现Ti-Zr-Hf-V四元非蒸散型薄膜的激活温度可以降低到150℃-160℃[O.B.Malyshev,R.Valizadeh et al,Electron-stimulated desorption from polished and vacuum fired 316LN stainlesssteel coated with Ti-Zr-Hf-V,Journal of Vacuum Science&Technology A:Vacuum,Surfaces,and Films 32(6)(2014)、O.B.Malyshev,R.Valizadeh et al,Pumping andelectron-stimulated desorption properties of a dual-layer nonevaporablegetter,Journal of Vacuum Science&Technology A:Vacuum,Surfaces,and Films 34(6)(2016)]。Ti-Zr-Hf-V薄膜是迄今为止激活温度最低的非蒸散型薄膜，且具有优良的吸气性能，但是随着激活次数的增加，吸气剂表面与活性气体反应逐渐形成钝化层，从而导致吸气剂的活性慢慢消失。因此，如何解决吸气剂薄膜的寿命问题就成为了一个关键。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种适用于高精密真空器件的非蒸散型吸气剂材料，该材料中非蒸散型吸气剂Ti-Zr-V-Hf薄膜的使用寿命较长。

为达到上述目的，本发明所述的适用于高精密真空器件的非蒸散型吸气剂材料包括自下到上依次分布的衬底、非蒸散型吸气剂Ti-Zr-V-Hf薄膜及Pd薄膜。

所述衬底为不锈钢、无氧铜或者硅片等适合磁控溅射的衬底材料。

采用磁控溅射法在衬底上依次制备非蒸散型吸气剂Ti-Zr-V-Hf薄膜及Pd薄膜。

本发明具有以下有益效果：