双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，其中真空腔体中设有壁面带孔空心圆筒，且所述壁面带孔空心圆筒上端密封、下端开口且外壁与真空腔体底端密封连接，所述壁面带孔空心圆筒中设有电加热元件，且电加热元件下端由壁面带孔空心圆筒下端开口伸出至真空腔体外与外电源连接，在真空腔体顶端一侧设有抽真空系统、另一侧设有气压采集系统，在真空腔体外壁上对称设有两个凹板电极，在真空腔体一侧设有射频供电系统，且两个凹板电极均与射频供电系统相连。本发明专利技术通过加热及射频电磁场耦合方式有效弥补单纯加热中大体积吸气剂激活时间长的缺点，且射频放电产生的等离子体能改善加强吸气剂吸气速率。生的等离子体能改善加强吸气剂吸气速率。生的等离子体能改善加强吸气剂吸气速率。

【技术实现步骤摘要】
双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置


[0001]本专利技术涉及真空吸附
，具体地说是一种双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置。

技术介绍

[0002]当前很多领域的工业应用以及基础科学研究均需要在真空环境下进行，比如镀膜、热处理、微机电系统、表面科学、原子物理、纳米技术及半导体工业等。对于真空技术而言，内部真空环境及真空度的大小直接影响着工作范围和效率，特别是步入21世纪之后，随着各项应用指标的不断提高和基础学科研究的深入，其运行以及研究的环境均需要不同程度的高真空甚至超高真空来维系，这也对真空封装过程的工艺以及后续真空环境的获得手段提出了更高的要求和挑战，因此除了采用常规的真空获取手段，如机械泵，分子泵，低温泵等技术之外，基于吸气材料发展而来的真空吸附技术也逐渐受到关注并展露出了更加重要的作用。
[0003]非蒸散型吸气剂(Non
‑
Evaporable Getter，NEG)因其平衡气压低、吸气容量大和吸气速率高等特性，已在电真空器件、超高真空获得、原子能工业等科学研究和工业生产中得到了应用。一般来说，目前该型吸气材料在进行工作时均需要对其进行加热处理，而后吸气剂才具有吸气功能，该过程称为吸气剂的激活过程。传统激活吸气剂的过程一般采用电热丝或者电热棒进行加热，吸气剂在高温下激活并开始吸收气体。
[0004]不过，尽管NEG在高真空及超高真空器件中应用具有独特的优势并且已被广泛应用，但随着我国新世纪工业化进程的加快，该型吸气方式的局限性也逐步体现出来：/>①
工业化装置不再局限于小型的真空器件(如化学激光的吸附系统)，往往需要进行放大化，对于大型的装置获得高真空时仍须在常规获取手段的基础上采用吸气剂进行吸附处理，该种情况下往往需要增加吸气剂用量，即可能需要大体积的吸气剂才能达到大装置的高真空效果。如何保证大体积吸气剂的封装、吸气是一项技术问题；
②
通过加热方式激活吸气剂时，其电热转化效率相对较低，通常需要经过一段时间后，吸气剂才能够被激活进而吸收气体达到获得更高真空的目的，尤其对于放大后的工业装置采用大体积下的吸气剂材料而言，可能需要更长的时间来进行激活，这就导致了不仅能量需要长时间的稳定持续注入，而且在一些灵活机动、快速激活吸气的场合适用度较低；
③
吸气剂对部分气体的吸附具有选择性，根据气体种类的不同，吸气速率会受到极大的影响，同时吸气剂激活的温度和时间也伴随着相当大的差异，对于部分较难吸收的气体而言，如氮气，往往需要几百摄氏度的高温才能激活吸气剂，并且激活之后的吸气速率较慢，如何有效提高定量吸气剂对较难吸附气体的吸附速率是十分重要的。
[0005]以上这些问题的存在有时会限制吸气剂的全面应用功能，如何找到一种适应于当前大体积吸气剂应用需求并提高激活时间、改善吸附速率的装置是十分重要的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，通过加热以及射频电磁场耦合的方式能够有效弥补单纯加热方法中大体积吸气剂激活时间长的缺点，且射频放电产生的等离子体能够使活性粒子数相应增加，改善吸气剂对一些较难吸附气体吸气速率慢的劣势，从而进一步加快系统的吸气速率。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0008]一种双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，包括依次连接的供气系统、扩压器和真空腔体，其中真空腔体中设有壁面带孔空心圆筒，且所述壁面带孔空心圆筒上端密封、下端开口且外壁与真空腔体底端密封连接，所述壁面带孔空心圆筒中设有电加热元件，且所述电加热元件下端由壁面带孔空心圆筒下端开口伸出至真空腔体外与外电源连接，在真空腔体顶端一侧设有抽真空系统、另一侧设有气压采集系统，在真空腔体外壁上对称设有两个凹板电极，在真空腔体一侧设有射频供电系统，且两个凹板电极均与所述射频供电系统相连。
[0009]所述真空腔体底端设有叠置在一起的底端密封法兰上盖和底端密封法兰下盖，且所述壁面带孔空心圆筒下端穿过所述底端密封法兰上盖后与所述底端密封法兰下盖固连，所述底端密封法兰下盖接地，且所述底端密封法兰下盖上设有供电加热元件插入对应壁面带孔空心圆筒的直通接口。
[0010]所述壁面带孔空心圆筒上端设有可拆卸的螺纹封盖。
[0011]所述真空腔体顶端设有顶端密封法兰，所述扩压器下端设有扩压器下法兰与所述顶端密封法兰连接。
[0012]所述扩压器为上端细、下端粗的空心金属圆筒。
[0013]所述供气系统包括供气气源、质量流量计和扩压器连接器，所述供气气源与扩压器连接器通过送气管路连接，且所述送气管路上设有所述质量流量计，所述扩压器连接器下端设有连接器法兰，所述扩压器上端设有扩压器上法兰，且所述连接器法兰与所述扩压器上法兰固连。
[0014]所述扩压器连接器为上端细、下端粗的空心金属圆筒。
[0015]所述抽真空系统包括真空泵和控制阀，所述真空泵通过连接管路与所述真空腔体上对应的接口相连，且所述连接管路上设有所述控制阀；所述气压采集系统包括依次串联的真空计、真空计显示器、数字信息采集卡和电脑。
[0016]所述凹板电极呈与所述真空腔体外壁配合的凹型弧状，所述射频供电系统包括依次串联的射频电源和匹配器，且所述匹配器分别通过不同的同轴传输线与两个凹板电极连接，并且其中一个同轴传输线与地线连接。
[0017]抽真空系统先抽取真空腔体内的气体，然后壁面带孔空心圆筒内的吸气剂通过电加热元件加热激活，然后射频供电系统启动使输出功率通过两个凹板电极作用于真空腔体内，并使真空腔体内产生等离子体。
[0018]本专利技术的优点与积极效果为：
[0019]1、本专利技术使射频供电系统输出功率通过凹板电极作用于真空腔体内，并且两个凹板电极间产生射频电场并形成容性耦合放电，从而达到可以在真空腔体内部产生等离子体的作用，从而通过加热以及射频电磁场耦合的方式有效弥补单纯加热方法中大体积吸气剂
激活时间长的缺点。
[0020]2、本专利技术通过射频放电产生的等离子体能够使活性粒子数相应增加，改善吸气剂对一些较难吸附气体吸气速率慢的劣势，从而进一步加快系统的吸气速率。
[0021]3、本专利技术能够充分满足一些大型装置需要大体积吸气剂的应用需求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的结构示意图。
[0023]其中，1
‑
真空腔体；2
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底端密封法兰上盖；3
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底端密封法兰下盖；4
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顶端密封法兰；5
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电加热元件；6
‑
扩压器下法兰；7
‑
扩压器；8
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扩压器上法兰；9
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连接器法兰；10
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扩压器连接器；11
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质量流量计；12
‑
供气气源；13
‑
控制阀；14本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，其特征在于：包括依次连接的供气系统(29)、扩压器(7)和真空腔体(1)，其中真空腔体(1)中设有壁面带孔空心圆筒(19)，且所述壁面带孔空心圆筒(19)上端密封、下端开口且外壁与真空腔体(1)底端密封连接，所述壁面带孔空心圆筒(19)中设有电加热元件(5)，且所述电加热元件(5)下端由壁面带孔空心圆筒(19)下端开口伸出至真空腔体(1)外与外电源连接，在真空腔体(1)顶端一侧设有抽真空系统(28)、另一侧设有气压采集系统(27)，在真空腔体(1)外壁上对称设有两个凹板电极(24)，在真空腔体(1)一侧设有射频供电系统(26)，且两个凹板电极(24)均与所述射频供电系统(26)相连。2.根据权利要求1所述的双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，其特征在于：所述真空腔体(1)底端设有叠置在一起的底端密封法兰上盖(2)和底端密封法兰下盖(3)，且所述壁面带孔空心圆筒(19)下端穿过所述底端密封法兰上盖(2)后与所述底端密封法兰下盖(3)固连，所述底端密封法兰下盖(3)接地，且所述底端密封法兰下盖(3)上设有供电加热元件(5)插入对应壁面带孔空心圆筒(19)的直通接口。3.根据权利要求2所述的双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，其特征在于：所述壁面带孔空心圆筒(19)上端设有可拆卸的螺纹封盖(20)。4.根据权利要求1所述的双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，其特征在于：所述真空腔体(1)顶端设有顶端密封法兰(4)，所述扩压器(7)下端设有扩压器下法兰(6)与所述顶端密封法兰(4)连接。5.根据权利要求4所述的双板射频容性耦合放电等离子体加强型吸气剂装置，其特征在于：所述扩压器(7)为上端细、下端粗的空心金属圆筒。6.根据权利要求1所述的双板射频容性耦合放电等离...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亮，李庆伟，耿自才，石文波，李永钊，吴克难，赵天亮，周冬建，回晓康，金玉奇，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：