低溫泵真空系統(tǒng)操作注意事項

2022/08/25

（1）在低溫泵系統(tǒng)中，有時為了減少表面出氣，需要對工作室壁用液氮冷卻。但此時，在解釋電離規(guī)讀數(shù)時就應(yīng)注意。即使室壁不冷卻，規(guī)在低溫系統(tǒng)內(nèi)的位置很重要，特別是否直接對著泵。由于電離規(guī)測量的是氣體密度而不是壓強(qiáng)，若規(guī)內(nèi)氣體溫度為T1，而系統(tǒng)內(nèi)溫度為T2，則電離規(guī)壓強(qiáng)讀數(shù)是Pi＝P（T1/T2）1/2，這里P 是系統(tǒng)內(nèi)的壓力。

　?。?） 烘烤低溫泵真空系統(tǒng)時應(yīng)特別注意，由于低溫泵怕熱輻射，當(dāng)系統(tǒng)烘烤到450℃時，可能導(dǎo)致泵的溫度升高到超過工作范圍，此時可以在泵和系統(tǒng)之間插入水冷擋板作為熱輻射屏蔽，但這會嚴(yán)重地減小抽速?？梢园褤醢逯瞥珊婵緯r旋轉(zhuǎn)到屏蔽位置，結(jié)束后旋轉(zhuǎn)回去的類似于蝶閥的結(jié)構(gòu)。檔板在屏蔽位置時，系統(tǒng)的抽速減小了75％。

　?。?）在抽氣系統(tǒng)操作時，系統(tǒng)的操作者應(yīng)確保在工作過程中低溫泵的熱載荷不超過額定指標(biāo)，尤其應(yīng)特別注意泵第一級吸附板上的熱載荷大小。為了確保低溫泵的熱載荷不超過指標(biāo)（尤其是第一級上的熱負(fù)載），應(yīng)采用某種形式的障板來減少射到第一級上的輻射用量。除了真空室壁附近300 K 的輻射外，第一級還接受來自諸如鍍膜室、加熱燈絲或濺射放電等熱輻射源。在許多過程中熱載荷可高達(dá)100 到150 W，此時就容易超過功率為35 到40 W 的膨脹機(jī)的容量。因而需要加某種形式的障板來減少射到第一級上的輻射通量。最簡單的辦法是用反射的非冷卻障板。如果還不夠的話，則需要采用帶冷卻的人字形障板。這種障板可以用水冷卻也可以用液氮來冷卻。

　?。?）低溫泵在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，尤其是在吸附劑被氦飽和時，應(yīng)特別注意防止瞬時斷電，因為即使是短時間停電，氦氣也會從吸附劑中釋放出來，而且會把真空器壁上的大量熱量傳到抽氣表面上去。這時即使系統(tǒng)已經(jīng)粗抽到20 Pa 也解決不了問題，因為那也不足以阻止連續(xù)的熱傳導(dǎo)現(xiàn)象發(fā)生。

　　如果發(fā)生短時間斷電情況，即當(dāng)氦被猝發(fā)以后，則泵就不能再繼續(xù)工作，而需要再生了。如果停電時間較長，則可能使水蒸氣從第一級釋放出來并淀積在第二級上使吸附劑飽和，此時需要徹底再生。

　?。?）操作中應(yīng)經(jīng)常檢查低溫泵的過壓安全閥是否正常，以防止安全閥失靈，對操作者和泵造成危害。

　?。?）不能用低溫泵抽除有毒的或易爆及容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的危險氣體。因為低溫表面可冷凝各種蒸氣，所以它會累積大量的沉積物，當(dāng)泵被升溫時，低溫表面冷凝的某些沉積物就可能相互反應(yīng)或與大氣發(fā)生反應(yīng)。例如，硅烷和水蒸氣在77 K 時會起反應(yīng)，產(chǎn)生爆炸的危險。如果泵中凝結(jié)著爆炸性氣體，則在泵突然升溫大量氣體放出時，它們會流到被抽空的系統(tǒng)中去，此時如果電離規(guī)在工作就會發(fā)生嚴(yán)重問題。

　?。?）低溫泵對所有氣體的抽氣能力并不是都一樣。低溫泵的抽氦和抽氫的能力要比抽其它氣體的能力差得多，在系統(tǒng)的組成和操作時應(yīng)考慮這一點。

　?。?） 壓縮機(jī)需充以高純氦（99.999%）。氖是氦中最常見的雜質(zhì)，它會凝聚在低溫級上并導(dǎo)致密封件磨損。