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分裂器械和消气剂的综合泵复合泵结构所示(SIP+NEG )复合泵所用的 SIP 为北京科仪厂的商用 200L/s 二极泵。阳极组件和阴极均在 500 真空除气约 24h.该泵极限真空为 1110-8Pa.在 SIP 的抽气法兰连接管内侧焊接螺钉,用于悬挂和固定 NEG 组件,组件正好占领 SIP 中心空腔。在连接管上增开一个法兰孔,安装电极引线法兰,为 NEG 组件加热供电和引出贴在 NEG 带上的热电偶的信号。组件复合泵采用了意大利 SAES 公司的 NEG 组件WP1250(St707 ) 。组件由 St707/CTAM30D 吸气剂带折叠成型,带的展开长度 3m,带宽 30mm,基带为 02mm 厚的康铜带,二面各辗涂厚度约 007mm 的一层吸气剂粉,吸气剂带总厚度约 035mm,涂层宽度 27mm,组件含吸气剂总量约 70g,单面单位面积吸气剂约40mg/cm2,吸气剂带的电阻约 90m/m,WP1250 组件电阻 014,组件总重量约 460g.暴露过大气的 NEG,表面和高密度活性气体分子化合,生成钝化层,阻挡气体分子和 NEG 的进一步反应,NEG 失去抽气作用。为此,必须在真空中加热激活 NEG,使表面化合物层中的气体分子扩散进 NEG 体内,使表面层新鲜,恢复抽气性能。NEG 在室温时对 H2、CO、CO2、N2、O2、H2O 等气体都有相当高的抽速。 NEG的一个显著特点是抽速不随气体压强而变,但随吸气量的增加而下降。当抽速降至一定值,不能维持系统所要求的抽速和真空度时,表明 NEG 已饱和,即体内的 H2 浓度较高或表面已被 H2 以外的活性气体所钝化。这时也须对 NEG 加热再生,使体内的 H2 向体外扩散释放,同时使表面钝化层内的 H2 以外的活性气体向体内扩散。释放的 H2 应由 SIP 或分子泵抽除。对 St707,推荐的激活和再生方式为 450、加热 45min.激活再生后的 NEG 能恢复初始抽气性能,但抽速可能略有下降。NEG 允许多次激活再生,只要尽量减少 NEG暴露大气的次数,并主要利用 NEG 在 UHV 条件下的高抽速特点,NEG 的寿命是相当长的。NEG 激活再生的加热方式加热 NEG 的方法有多种。一是对整个复合泵烘烤。主要问题是温度超过 350 时,SIP 的磁铁发生不可逆的退磁,SIP 工作失败。如烘烤温度较低,则加热时间长,且NEG 可能不被完全激活。二是只对复合泵内的 NEG 带直接通电加热或用加热元件加热,SIP 不烘烤,受 NEG 的热辐射,泵的局部温度可能高于室温。该法采用较高温度、较短时间组合,如 500、10min 就可完全激活 St707.由于 NEG 带电阻小,温度要高,故加热电流要大,电极引线要粗,组件结构和安装的电稳定性要可靠。采用较低温度较长时间组合,如 SAES 公司推荐的450、45min,可减小加热电流和电源功率。三是 SIP 烘烤后期对 NEG 通电加热。该法既使 NEG 利用了泵的烘烤热量,又进一步减少 NEG 的热辐射损耗,可降低 NEG 的加热电流,缩小电源和电极引线直径。同时,较高温度的 SIP 内壁减少了对 NEG 放出气体的吸附,分子泵可以更有效地抽除放气,减少 SIP 的抽 H2 量,有利于延长 SIP 阴极寿命,也有利于系统真空度提高。
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