티타늄 승화 펌프
Titanium sublimation pump티타늄 승화 펌프(TSP)는 초고진공 시스템에서 잔류 가스를 제거하여 진공을 유지하는 데 사용되는 진공 펌프입니다.
작동 원리
구조와 작동 원리는 간단하다.티타늄 필라멘트로 구성되어 있어 고전류(일반적으로 약 40A)가 주기적으로 통과합니다.이 전류에 의해 필라멘트가 티타늄의 승화 온도에 도달하여 주변 챔버 벽면이 깨끗한 티타늄 박막으로 코팅됩니다.청정 티타늄은 매우 반응성이 높기 때문에 챔버 벽과 충돌하는 챔버 내의 잔류 가스 성분이 반응하여 안정적이고 견고한 제품을 형성할 가능성이 있습니다.따라서 챔버 내의 가스 압력이 [1]감소합니다.
시간이 지나면 티타늄 피막이 깨끗해지기 때문에 펌프의 효율이 저하된다.따라서 일정 시간이 지나면 티타늄 필라멘트를 다시 가열하여 챔버 벽에 티타늄의 새로운 막을 다시 부착해야 합니다.티타늄 막이 반응하는 데 걸리는 시간은 여러 요인(예: 잔류 가스의 구성, 챔버의 온도 및 총 압력)에 따라 달라지기 때문에 연속 승화 사이의 기간은 어느 정도 고려가 필요합니다.일반적으로 운영자는 이러한 모든 요소를 알지 못하기 때문에 총 압력과 결과의 효과를 관찰하여 승화 기간을 추정한다.일부 TSP 컨트롤러는 압력 게이지의 신호를 사용하여 적절한 주기를 추정합니다.
TSP 필라멘트는 한정된 수명을 가지기 때문에 TSP는 일반적으로 여러 개의 필라멘트를 가지고 있어 작업자가 챔버를 열지 않고도 새 필라멘트로 전환할 수 있습니다.그런 다음 사용한 필라멘트를 다른 유지 보수 [1]작업과 결합할 수 있습니다.
TSP의 유효성은 많은 요인에 의해 결정됩니다.가장 중요한 것은 티타늄 막의 면적, 챔버 벽의 온도 및 잔류 가스의 성분입니다.일반적으로 TSP를 어디에 장착할지를 고려할 때 면적이 최대화됩니다.새로운 티타늄 필름의 반응성은 낮은 온도에서 증가하므로 일반적으로 액체 질소를 사용하여 챔버의 관련 부분을 냉각하는 것이 바람직합니다.그러나 질소의 비용과 지속적인 공급의 필요성 때문에 TSP는 일반적으로 상온에서 작동합니다.마지막으로 잔류 가스 조성이 중요합니다. 일반적으로 펌프는 보다 반응성이 높은 성분(예: CO2 및 O)과 함께 잘 작동하지만, 귀가스[1] 및 메탄4([2]CH)과 같은 비활성 성분에는 매우 효과적이지 않습니다.따라서 TSP는 다른 펌프와 함께 사용해야 합니다.
정확히 동일한 작동 원리를 사용하지만 티타늄 이외의 것을 소스로 사용하는 다른 펌프도 비교적 일반적입니다.이 펌프군은 일반적으로 게터 펌프 또는 게터라고 불리며 TSP에 의해 펌핑되지 않는 잔류 가스의 성분과 반응하는 금속으로 구성됩니다.이러한 공급원을 다수 선택함으로써 귀가스를 제외한 잔류가스의 대부분의 성분을 대상으로 할 수 있다.
실제 고려 사항
TSP를 챔버에 장착할 때는 몇 가지 중요한 사항을 고려해야 합니다.첫째, 필라멘트가 넓은 면적에 퇴적할 수 있는 것이 바람직하다.그러나 티타늄이 파손될 수 있는 부분에 침전되지 않도록 주의해야 한다.예를 들어, 세라믹 절연체를 포함하는 전기 피드 스루는 티타늄이 세라믹 절연체를 연결하는 전도막을 형성하면 실패합니다.샘플이 펌프에 가시선이 있는 경우 티타늄에 오염될 수 있습니다.또한 티타늄은 매우 단단한 재료이기 때문에 챔버 내부에 쌓이는 티타늄 필름은 기계 부품(일반적으로 터보 분자 펌프 및 밸브)에 떨어져 플레이크를 형성하여 손상시킬 수 있습니다.
TSP가 들어 있는 많은 챔버에도 이온 펌프가 있습니다.이온 펌프는 TSP에 적합한 위치를 제공하는 경우가 많으며, 일부 제조업체는 두 가지 유형을 [3]함께 사용하도록 권장하고 있습니다.또한 TSP는 이온 [4]펌프의 역류 효과에 효과적인 것으로 나타났다.
레퍼런스
- ^ a b c VG Scienta가[permanent dead link] 2009년 4월 8일 취득
- ^ Edwards, D. (1 January 1980). "Methane outgassing from a Ti sublimation pump". Journal of Vacuum Science and Technology. 17 (1): 279–281. doi:10.1116/1.570412. ISSN 0022-5355.
- ^ Varian Inc., "이온 승화 펌프"가 2009년 4월[dead link] 8일 회수
- ^ Redhead, P.A.; Hobson, J.P.; Kornelsen, E.V. (1993). The Physical Basis of Ultrahigh Vacuum. New York: AIP. ISBN 1-56396-122-9.