低温泵抽空装置及其抽空方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了低温泵抽空装置及其抽空方法，包括低温泵组件、支管路组件、主管路组件、真空规、控制器、腔室，所述低温泵组件通过主管路组件与腔室相连，所述低温泵组件还通过支管路组件与主管路组件连通，且支管路组件管路直径小于主管路组件管路直径。本发明专利技术中，通过支管路组件及其控制阀门的设置可实现对腔室内大气的降压，使其满足低温泵组件的使用工况，防止低温泵组件的二级冷板温度超过阈值，通过控制器可根据腔室的体积及真空规反馈的压力值控制主管路组件和支管路组件上的控制阀门的开度，控制低温泵组件气体热负荷在阈值以下，从而使得本装置可直接对大气状态的腔室直接抽真空，同时免除了干泵等粗抽泵的使用，降低真空获取成本。低真空获取成本。低真空获取成本。

【技术实现步骤摘要】
低温泵抽空装置及其抽空方法


[0001]本专利技术涉及真空获取装置
，更具体涉及低温泵抽空装置及其抽空方法。

技术介绍

[0002]低温泵基于低温冷凝和低温吸附原理具有真正的无油洁净特性。广泛应用于高真空和超高真空获得领域。如光学镀膜、集成电路PVD镀膜和离子注入。现有使用环境下一般要求客户腔室先通过粗抽泵/前级泵预抽到一个粗真空再开启低温泵，进一步为腔室获取高真空环境。
[0003]低温泵因其工作原理限制，一般工作在高真空和超高真空范围，如果直接抽腔室大气，持续过高的气体热负荷(大气相对于低温泵内气体)很容易导致二级冷板温度超过阈值(＞20K)，从而导致低温泵失效，一般的解决方案是单独使用粗抽泵(干泵或旋片泵等)对腔室预抽真空至低温泵启动压力值以下，然后再使用低温泵将腔室抽至目标真空(高真空或超高真空)。
[0004]现有专利公开号为CN113153714A的专利文献，公开了用于中性束注入系统的低温泵组件运行控制方法，低温泵组件包括液氮杜瓦、液氦杜瓦、分子泵、罗茨泵、低温泵、温度测量控制装置，所述液氮杜瓦与低温泵内防辐射挡板连接，所述液氦杜瓦与所述低温泵内低温吸附面连接，低温吸附面上具有活性炭和加热丝，温度测量控制装置连接加热丝，分子泵、罗茨泵分别与低温泵连接；包括以下步骤：降温；稳态运行；再生过程；回温。
[0005]其在抽至目标真空时，需要先通过罗茨泵进行粗抽，再通过分子泵抽至目标真空，由于低温泵工作原理的限制，导致其必须使用粗抽泵进行预抽真空，这样会大大增加真空获取成本。
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技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题在于，如何免除干泵等粗抽泵的使用，降低真空获取成本。
[0007]本专利技术是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：低温泵抽空装置，包括低温泵组件、支管路组件、主管路组件、真空规、控制器、腔室，所述低温泵组件通过主管路组件与腔室相连，所述低温泵组件还通过支管路组件与主管路组件连通，且支管路组件管路直径小于主管路组件管路直径，所述支管路组件、主管路组件上均设有控制阀门，且支管路组件的控制阀门流量小于低温泵组件的最大通导值，所述主管路组件上还设有真空规，所述控制器与控制阀门、真空规电性连接。
[0008]通过支管路组件及其控制阀门的设置可实现对腔室内大气的降压，使其满足低温泵组件的使用工况，防止低温泵组件的二级冷板温度超过阈值，通过控制器可根据腔室的体积及真空规反馈的压力值控制主管路组件和支管路组件上的控制阀门的开度，控制低温泵组件气体热负荷在阈值以下，从而使得本装置可直接对大气状态的腔室直接抽真空，使低温泵组件可直接进行粗抽空，相较于粗抽泵，该装置抽速大，可以获取更高极限真空，同
时免除了干泵等粗抽泵的使用，降低真空获取成本。
[0009]作为优选的技术方案，所述低温泵组件包括低温泵、泵口封头，所述泵口封头固定设于低温泵顶部并与其围合形成一个密闭的腔体结构，所述主管路组件一端与泵口封头相连通，另一端与腔室相连。
[0010]作为优选的技术方案，所述低温泵包括泵壳以及位于泵壳内的制冷机冷头、一级冷屏、二级冷板、一级挡板，所述一级冷屏、二级冷板、一级挡板均与制冷机冷头热连接，所述支管路组件一端与低温泵相连，另一端与主管路组件相连，所述支管路组件与低温泵相连的一端伸入泵壳内。
[0011]作为优选的技术方案，所述主管路组件包括主管路阀门、主管路，所述支管路组件与主管路组件相连的一端将主管路分为第一连接管路与第二连接管路，所述第一连接管路通过第二连接管路与腔室相连，所述第一连接管路上设有主管路阀门。
[0012]作为优选的技术方案，所述支管路组件包括支管路阀门和支管路，所述支管路上设有支管路阀门，所述主管路管径大于支管路管径。
[0013]作为优选的技术方案，所述第二连接管路上设有阀门，所述阀门与控制器电性连接。
[0014]作为优选的技术方案，所述二级冷板上设有二级温度传感器，所述二级温度传感器与控制器电性连接。
[0015]作为优选的技术方案，所述主管路阀门为比例阀门。
[0016]作为优选的技术方案，所述控制器为运算控制部。
[0017]低温泵抽空装置的抽空方法，包括如下步骤：
[0018]S1：保持主管路阀门和支管路阀门均处于关闭状态，建立低温泵正常工作状态；
[0019]S2：通过控制器采集低温泵的二级冷板的二级温度传感器的数值温度T2，通过真空规采集管路压力值P，以用作气体热负荷冲击大小的评估，并最终作为支管路32抽空切换到主管路42抽空的判据；
[0020]S3：通过打开阀门连接腔室，打开阀门、支管路阀门，其中支管路阀门流量小于低温泵的最大通导值C1，并将腔室压力抽低至P1，其中P1和腔室体积乘积小于低温泵启动切换值；
[0021]S4：关闭支管路阀门，打开主管路阀门，使得腔室获取目标真空环境；
[0022]S5：关闭主管路阀门，关闭阀门，实现抽空过程。
[0023]本专利技术的优点在于：
[0024](1)本专利技术中，通过支管路组件及其控制阀门的设置可实现对腔室内大气的降压，使其满足低温泵组件的使用工况，防止低温泵组件的二级冷板温度超过阈值，通过控制器可根据腔室的体积及真空规反馈的压力值控制主管路组件和支管路组件上的控制阀门的开度，控制低温泵组件气体热负荷在阈值以下，从而使得本装置可直接对大气状态的腔室直接抽真空，使低温泵组件可直接进行粗抽空，相较于粗抽泵，该装置抽速大，可以获取更高极限真空，同时免除了干泵等粗抽泵的使用，降低真空获取成本。
附图说明
[0025]图1为本专利技术实施例1提供的低温泵抽空装置的结构示意图；
[0026]附图标号：10、低温泵；11、制冷机冷头；12、泵壳；13、一级冷屏；14、二级冷板；15、一级挡板；16、二级温度传感器；20、泵口封头；30、支管路组件；31、支管路阀门；32、支管路；40、主管路组件；41、主管路阀门；42、主管路；50、真空规；60、运算控制部；71、阀门；72、腔室。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]实施例1
[0029]参阅图1，低温泵抽空装置，包括低温泵10、泵口封头20、支管路组件30、主管路组件40、真空规50、运算控制部60、阀门71、腔室72、控制器，泵口封头20固定设于低温泵10顶部，并与其围合形成一个密闭的腔体结构，泵口封头20与低温泵10形成低温泵组件，泵口封头20通过主管路组件40与腔室72相连通，低温泵10通过支管路组件30与主管路组件40连通，支管路组件30一端与主管路组件40相连，另一端与低温泵10相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低温泵抽空装置，其特征在于，包括低温泵组件、支管路组件(30)、主管路组件(40)、真空规(50)、控制器、腔室(72)，所述低温泵组件通过主管路组件(40)与腔室(72)相连，所述低温泵组件还通过支管路组件(30)与主管路组件(40)连通，且支管路组件(30)管路直径小于主管路组件(40)管路直径，所述支管路组件(30)、主管路组件(40)上均设有控制阀门，且支管路组件(30)的控制阀门流量小于低温泵组件的最大通导值，所述主管路组件(40)上还设有真空规(50)，所述控制器与控制阀门、真空规(50)电性连接。2.根据权利要求1所述的低温泵抽空装置，其特征在于，所述低温泵组件包括低温泵(10)、泵口封头(20)，所述泵口封头(20)固定设于低温泵(10)顶部并与其围合形成一个密闭的腔体结构，所述主管路组件(40)一端与泵口封头(20)相连通，另一端与腔室(72)相连。3.根据权利要求2所述的低温泵抽空装置，其特征在于，所述低温泵(10)包括泵壳(12)以及位于泵壳(12)内的制冷机冷头(11)、一级冷屏(13)、二级冷板(14)、一级挡板(15)，所述一级冷屏(13)、二级冷板(14)、一级挡板(15)均与制冷机冷头(11)热连接，所述支管路组件(30)一端与低温泵(10)相连，另一端与主管路组件(40)相连，所述支管路组件(30)与低温泵(10)相连的一端伸入泵壳(12)内。4.根据权利要求3所述的低温泵抽空装置，其特征在于，所述主管路组件(40)包括主管路阀门(41)、主管路(42)，所述支管路组件(30)与主管路组件(40)相连的一端将主管路(42)分为第一连接管路与第二连接管路，所述第一连接管路通过第二连接管路与腔室(72)相连，所述第一连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓家良，杨杨，武义锋，王建勇，曾环，张海峰，章学华，
申请(专利权)人：安徽万瑞冷电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：