各种泵的原理_扫描电镜SEM
来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/29 21:15:36
各种电镜里配备了不同类型的泵,油扩散泵、机械泵、分之泵及离子泵等等,
油扩散泵
优点
not temperamental
原则上可以抽任何不与泵油反应的气体
可长期连续使用而无需维护
便宜,因为无需特殊的控制系统
缺点
使用液体,只能垂直安装
需要冷却水以及加热需要大量的能源
与真空系统结合处需使用液氮冷阱,防止返油
分子泵
优点
方便,无需冷阱
原则上可把系统直接从大气压抽至超高真空
但实际上由于费时太多,并且对泵体污染较大而采用两级抽气方式,首先使用吸附泵将系统由大气压抽至约10-4 mbar,然后启动分子泵
缺点
抽速与被抽分子的分子量有关,分子量越大,抽速越高,分子量越小,抽速越低,所以持续操作后会残余氢气(或氦气)
有噪音,对工作环境影响大
会产生振动,对一些振动敏感的检测手段(如STM)有很大的影响
离子泵
优点
不使用液体
无需冷却水或液氮
可直接与真空系统相连
可以任意角度安装
无需预热
工作时体系与外界封闭
缺点
对真空要求高(优于10-6 mbar),否则钛板很快钝化失效
对所抽气体有选择性,必须是与钛有反应的气体,对惰性气体无效。即使惰性气体暂时可以被掩埋,仍可能被轰击出来(记忆效应)
溶解的氢或通过逆过程发生脱附,或与和钛结合的碳发生反应,会产生低质量数、气态的碳氢化合物,故离子泵中的主要残余气体为氢气和甲烷
泵体笨重,由于需要强磁场,故需巨大的磁铁
需要数千电子伏特的高压,操作时存在危险
昂贵,需要特殊的控制系统
升华泵
升华泵特点
辅助主泵,不可连续使用
在对真空要求高的实验中,可将真空进一步降低到~10-11 mbar数量级
便宜
体积小
油扩散泵
优点
not temperamental
原则上可以抽任何不与泵油反应的气体
可长期连续使用而无需维护
便宜,因为无需特殊的控制系统
缺点
使用液体,只能垂直安装
需要冷却水以及加热需要大量的能源
与真空系统结合处需使用液氮冷阱,防止返油
分子泵
优点
方便,无需冷阱
原则上可把系统直接从大气压抽至超高真空
但实际上由于费时太多,并且对泵体污染较大而采用两级抽气方式,首先使用吸附泵将系统由大气压抽至约10-4 mbar,然后启动分子泵
缺点
抽速与被抽分子的分子量有关,分子量越大,抽速越高,分子量越小,抽速越低,所以持续操作后会残余氢气(或氦气)
有噪音,对工作环境影响大
会产生振动,对一些振动敏感的检测手段(如STM)有很大的影响
离子泵
优点
不使用液体
无需冷却水或液氮
可直接与真空系统相连
可以任意角度安装
无需预热
工作时体系与外界封闭
缺点
对真空要求高(优于10-6 mbar),否则钛板很快钝化失效
对所抽气体有选择性,必须是与钛有反应的气体,对惰性气体无效。即使惰性气体暂时可以被掩埋,仍可能被轰击出来(记忆效应)
溶解的氢或通过逆过程发生脱附,或与和钛结合的碳发生反应,会产生低质量数、气态的碳氢化合物,故离子泵中的主要残余气体为氢气和甲烷
泵体笨重,由于需要强磁场,故需巨大的磁铁
需要数千电子伏特的高压,操作时存在危险
昂贵,需要特殊的控制系统
升华泵
升华泵特点
辅助主泵,不可连续使用
在对真空要求高的实验中,可将真空进一步降低到~10-11 mbar数量级
便宜
体积小
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