[发明专利]一种电弧钛泵及包括该电弧钛泵的真空抽气机组

说明书

技术领域

本发明属于真空获得技术领域，尤其涉及一种电弧钛泵及包括该电弧钛泵的真空抽气机组。

背景技术

目前，电弧钛泵通过蒸散阴极弧源构件上的阴极靶材至捕集板上形成活性原子薄层，活性原子薄层与气体分子产生化学反应而实现抽气作用。现有技术中电弧钛泵采用平面的阴极弧源结构，捕集板与阴极弧源之间距离不均匀，这样，捕集板离阴极弧源构件较近部位的钛膜较厚，离阴极弧源构件较远部位的钛膜较薄，导致：

在较低压强(≤5×10^-3Pa)运行时，膜层较厚处，钛原子未经充分反应，就被后续蒸散的钛原子覆盖，造成钛材浪费，增加运行成本。在较高压强下运行，钛膜较薄部位，不能满足抽气要求，抽速显著降低，实测结果表明：5×10^-2Pa的抽速仅为5×10^-3Pa抽速的20％，降低了电弧钛泵的抽速和抽气流量。

另外地，现有技术中的电弧钛泵的气体捕集板散热差、温升高，导致活性原子薄层吸附气体分子的几率下降，进一步降低了该泵的抽速和抽气流量。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电弧钛泵及一种包括该电弧钛泵的抽气机组，提高其工作效率、降低运行成本。

本发明的技术方案是：一种电弧钛泵，包括泵壳、捕集板、阴极弧源构件以及电源，所述捕集板设于所述泵壳的内侧壁，所述阴极弧源构件固设于所述泵壳内，所述阴极弧源构件包括位于外侧的阴极靶材以及位于所述阴极靶材内部的磁性构件，所述电源的正极连接于所述泵壳，所述电源的负极连接于所述阴极靶材，所述泵壳呈圆柱状，所述阴极弧源构件呈圆柱状，所述阴极弧源构件与所述泵壳同轴设置。

进一步地，所述阴极弧源构件的上方设有挡板，所述挡板可拆卸固定连接于所述泵壳上。

进一步地，所述泵壳与所述捕集板之间设有可降低所述泵壳与捕集板之间的热阻的导热夹层，所述捕集板可拆卸固设于所述泵壳内侧壁。

具体地，所述阴极靶材内设有第一冷却水道。

优选地，所述阴极靶材采用化学性质活泼的金属元素制造。

优选地，所述阴极靶材采用钛铝合金制造，所述钛铝合金的钛∶铝之间质量比为100∶0至70∶30之间。

具体地，所述泵壳的外侧设有第二冷却水道。

本发明还提供了一种真空抽气机组，包括真空室，所述真空室上还连接有上述的电弧钛泵。

具体地，所述真空室上还连接有分子泵、前级泵、粗抽泵以及真空规，所述粗抽泵通过第一真空阀与所述真空室相连接，所述分子泵通过第二真空阀与所述真空室相连接，所述泵电弧钛泵通过第三真空阀与所述真空室相连接，所述前级泵通过第四真空阀所述分子泵的排气口连接。

优选地，所述分子泵为牵引分子泵或复合分子泵。

优选地，所述粗抽泵为旋片泵或滑阀泵，所述前级泵为旋片泵。

本发明利用弧光放电的能量将柱面阴极靶材原子蒸散至捕集板上，形成新鲜的活性原子薄层，从而，实现抽气作用。本发明所述的柱状阴极弧源构件置于与泵壳同轴的部位，因此，从阴极靶蒸散出来的原子在捕集板上形成厚度均匀的活性薄层，从而，克服了现有电弧钛泵活性薄层厚度不匀的缺点。此外，捕集板加设了导热夹层，有效地降低了工作温度，提高了活性原子薄层吸附气体的几率，从而，将柱面阴极弧源发展成为一种清洁、节能、低运行成本、大抽速的高真空泵。

本发明与现有技术的高真空泵相比，优点如下：

1.能耗低，抽气能耗节省30～90％(真空度越高，能耗越低)；

2.无油蒸汽污染，从而可得到洁净的真空环境，提高真空产品的质量；

3.运行成本低。抽气成本可降低20～80％(真空度越高，成本越低)。

因此，本发明具有很大的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电弧钛泵的剖面示意图；

图2是本发明实施例提供的一种真空抽气机组的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。