真空腔體

真空腔體是內(nèi)部為真空狀態(tài)的容器,很多先進的技術(shù)工藝均需要在真空或惰性氣體保護條件下完成,真空腔體是這些工藝過程中重要的基礎(chǔ)設(shè)備.

根據(jù)真空度國標(biāo)真空被分為低真空（100000-100Pa）,中真空（100-0.1Pa）,高真空（0.1-10-5Pa）,超高真空（10-5-10Pa）。假如真空泵能力充沛并且烘烤時刻充足的話，烘烤后真空度可進步幾個數(shù)量級。低真空主要應(yīng)用于隔熱及絕緣、金屬熔煉脫氣、無氧化加熱、真空冷凍及干燥和低壓風(fēng)洞等;高真空主要應(yīng)用于真空冶金、真空鍍膜設(shè)備等領(lǐng)域;超高真空則偏向物理實驗方向。

真空腔體加工的注意事項

真空腔體是保持內(nèi)部為真空狀態(tài)的容器，真空腔體加工要考慮容積、材質(zhì)和形狀。

超高真空系統(tǒng)主要采用不銹鋼材質(zhì)。其中300系列不銹鋼(表1)是含Cr10%～20%的低碳鋼，具有優(yōu)良的抗腐蝕性、無磁性、焊接性好、導(dǎo)電率、放氣率低和導(dǎo)熱率低、能夠在-270～900℃工作等優(yōu)點，在高真空和超高真空系統(tǒng)中，應(yīng)用較廣。

為了減小腔體內(nèi)壁的表面積，通常用噴砂或電解拋光的方式來獲得平坦的表面。超高真空系統(tǒng)的腔體，更多的是利用電解拋光來進行表面處理。

影響真空絕緣水平的主要因素

真空度

顯現(xiàn)了空隙擊穿電壓和氣體壓強之間的關(guān)系。由圖可以看到真空度高于10-2Pa時，擊穿電壓基本上不再跟著氣體壓力的下降而增大，因為氣體分子碰撞游離現(xiàn)象已不復(fù)興效果。2、氮氣清洗氮氣清洗主要是利用了氮氣在材料表面的吸附熱小、吸留時間短,容易被抽走的特性,用氮氣沖洗被污染的真空系統(tǒng),同時擠占水氣等其他氣體分子的粘附空間,縮短真空系統(tǒng)的抽氣時間。當(dāng)氣體壓力從10-2Pa逐步升高時(真空度下降)，擊穿強度逐步下降，以后又隨氣壓的而。從曲線上可以看出真空度高于10-2Pa時其耐壓強度基本上堅持不變。這就標(biāo)明，真空滅弧室的真空度在10-2Pa以上時完全可以滿足正常的運用需求。

真空泵

核聚變裝置的10-4Pa量級高真空運行環(huán)境的獲得主要由低溫泵、渦輪分子泵等可獲得超高真空的泵實現(xiàn)。根據(jù)不同功能特點，有3類低溫泵安裝在ITER裝置上。半導(dǎo)體真空腔體的應(yīng)用中國半導(dǎo)體真空腔體市場近幾年快速發(fā)展,越來越多的公司也表達了進入芯片領(lǐng)域的興趣。Cryostat低溫泵抽氣系統(tǒng)集成了兩臺超臨界氦氣冷卻低溫吸附泵。200臺分子泵需要滿足不同子系統(tǒng)的應(yīng)用要求。較低的真空獲得由螺桿泵、羅茨泵和渦旋泵實現(xiàn)。為滿足ITER裝置的環(huán)境條件，包括Edwards和Pfeiffer公司在內(nèi)的真空泵制造商已經(jīng)對真空泵的性能進行了適應(yīng)性調(diào)整。為使Edwards公司生產(chǎn)的渦輪分子泵的磁場容限適用范圍更為寬泛，磁場容限增強型nEXT400分子泵采用了16mm壁厚的馬氏體不銹鋼整體泵腔結(jié)構(gòu)，導(dǎo)熱基板的空氣冷卻結(jié)構(gòu)，超高真空陶瓷引電和金屬密封裝置，以及耐輻射密封元件優(yōu)化等多項新技術(shù)，實現(xiàn)了160mT磁場條件下可靠運行。