[发明专利]使用小晶粒尺寸的阴极材料的离子泵惰性气体稳定性

说明书

本发明涉及方法，所述方法包括：评定多个钛板以确定每个板的晶粒尺寸；以及从所述多个钛板移除具有大于阈值尺寸的平均晶粒尺寸的所有钛板。然后，使用在移除步骤之后保留在所述多个钛板中的钛板中的一个来形成离子泵的阴极。

背景技术

超高真空是特征为压力低于10^-7帕斯卡（10^-9 mbar，近似10^-9tor）的真空状态。离子泵被用在一些设置中以建立超高真空。在离子泵中，筒形阳极管的阵列被布置在两个阴极板之间，使得每个管的开口面向阴极板中的一个。电势被施加在阳极与阴极之间。与此同时，在阴极板的相对侧两上的磁体产生与阳极筒的轴线对准的磁场。

离子泵通过如下来操作：通过电势与磁场的组合而在筒形阳极内俘获电子。当气体分子漂移至阳极中的一个中时，被俘获的电子撞击所述分子而导致所述分子离子化。所得到的带正电离子由在阳极与阴极之间的电势朝向阴极板中的一个加速，在筒形阳极中留下（一个或多个）被剥离的电子以用于其他气体分子的进一步离子化。带正电离子最终由阴极俘获并由此从抽真空的空间移除。通常，通过溅射事件（sputtering event）来俘获带正电离子，其中带正电离子导致来自阴极的材料被溅射至泵的真空腔室中。此被溅射的材料涂覆了泵内的表面并且用于俘获在泵内移动的额外的粒子。

上文的讨论仅为了一般背景信息而提供，并且并非旨在被用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。所要求保护的主题不限于解决了背景技术中所指出的任何或所有缺点的实施方式。

发明内容

方法包括：评定多个钛板以确定每个板的晶粒尺寸；以及从所述多个钛板移除具有大于阈值尺寸的平均晶粒尺寸的所有钛板。然后，使用在移除步骤之后保留在所述多个钛板中的钛板中的一个来形成离子泵的阴极。

根据另外的实施例，方法包括：要求阴极板具有小于阈值尺寸的平均晶粒尺寸并由该阴极板构造离子泵。

根据再另外的实施例，方法包括：设置离子泵中的阴极板的最大平均晶粒尺寸；以及使用具有小于最大晶粒尺寸的平均晶粒尺寸的阴极板来构建离子泵。

提供此发明内容以便以简化的形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的构思的选集。此发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也并非旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。

附图说明

图1是现有技术的离子泵的剖视图。

图2是在存在恒定氩气源的情况下当所俘获的氩气不从阴极板被再释放时离子泵中的压力的图。

图3是在存在恒定氩气源的情况下当所俘获的氩气从阴极板被再释放但离子泵保持稳定时离子泵中的压力的图。

图4是在存在恒定氩气源的情况下当所俘获的氩气从阴极板被再释放并且离子泵变得不稳定时离子泵中的压力的图。

图5是制造离子泵以降低氩气不稳定的可能性的方法。

图6是由各种晶粒尺寸的钛阴极板构造的离子泵的平均峰值漂移、最大峰值漂移和峰值漂移的标准偏差的图表。

图7是由各种晶粒尺寸的钛阴极板构造的离子泵的峰值漂移频率和不稳定频率的图表。

图8提供了阴极板的表面上的竖直结构的微体（Microbulk）X射线荧光光谱仪结果的图。

图9包含各种晶粒尺寸的钛阴极板的表面的放大图像。

图10包含示出形成于各种晶粒尺寸的钛阴极板的表面上的竖直结构的位置的二值图像。

具体实施方式