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        二極濺射離子泵對氬的抽速不僅特別低，而且還有上述的氬的不穩(wěn)定性，這主  要是二極泵濺射區(qū)與抽除惰性氣體的掩埋區(qū)在同一塊陰極板上，被掩埋的惰性氣體  屬于物理吸附，很容易被后來的離子再轟擊出來。為了克服二極濺射離子泵的缺  點，在二極濺射離子泵的結(jié)構(gòu)上作了一些改進(jìn)，發(fā)展出各種不同于二極泵結(jié)構(gòu)的多  極多電位濺射離子泵，圖239給出其中主要的結(jié)構(gòu)形式  (1)三極型濺射離子泵  布魯克( Brubaker)設(shè)計了有收集極的三極泵，收集極的電位位于陽極與陰極  之間[圖2-39(a)、(c)、(d)]。這樣就將泵的濺射區(qū)和埋藏氣體區(qū)兩種機(jī)理分離開  來，原來的鈦板主要用于濺射新鮮鈦膜，稱為陰極，新增加的收集極主要用于收集  那些不能濺射的低能離子(主要是惰性氣體)。陰極可以做成蜂窩型，如圖2-39中  (a)和(c);也可以做成格子型或網(wǎng)型，如圖2-39中(d)。圖2-39(a)所示三極  泵的陰極接一3kV電壓，陽極接+3kV電壓，構(gòu)成三極三電位。  在電場的作用下，離子斜打在陰極側(cè)面，濺射效率比較高，鈦濺射在陽極筒內(nèi)  壁和收集極板上，不斷形成新鮮鈦膜吸附層。由于收集極電位較陰極電位高，所以  打在收集極離子的能量比打在陰極的能量低，收集極的濺射遠(yuǎn)沒有陰極那樣強(qiáng)烈，

 
埋葬在鈦膜內(nèi)氬一類的惰性氣體不容易再解吸出來。濺射量的增大和吸附氣體再解  吸的減少，因而三極濺射離子泵的抽氣效果優(yōu)于二極濺射離子泵  圖2-40所示為 Varian公司生產(chǎn)的抽速為500L/s二極型和400L/s三極型濺射  離子泵對空氣和氬的抽速曲線?？梢悦黠@看出，三極離子泵對氬的抽速已經(jīng)提高到  對空氣抽速20%以上

 
三電位三極型濺射離子泵雖然提高了對氫的抽速，但需要兩個高壓電源，結(jié)構(gòu)  復(fù)雜，大大增加了泵的重量和產(chǎn)成本，將供電電源改為陰極接一6kV,陽極和收集  極都接地，省掉一個高壓電源，這樣就構(gòu)成了如圖239(c)和(d)所示二電位三  極濺射離子泵，它對氬的抽速提高到對氮抽速的30%。  (2)非對稱型二極濺射離子泵(差動型濺射離子泵)  湯姆(Tom)和瓊斯( Jones)將二極濺射離子泵的一塊鈦陰極板用鉭陰極板  代替，如圖2-39(e)所示。鉭的濺射率不僅比鈦濺射率高，還增加了中性的惰性氣  體的回彈能量(回彈能量與陰極材料和氣體的相對原子質(zhì)量有關(guān)),因此泵的結(jié)構(gòu)  不做大的改動，就能獲得比二極濺射離子泵抽除惰性氣體更為有效的結(jié)果。  另一種非對稱型泵是在鈦陰極板上面放置一塊鉆有許多小孔的鉭板，結(jié)構(gòu)如圖  2-39(f)所示。這樣既有二元金屬系(非對稱陰極)的效果，又有陰極開槽的效  果，對氬的抽速提高到相當(dāng)于對氮抽速的40%,缺點是加工復(fù)雜。也可以在鈦板

 
上平行地焊上一行行的但絲，相當(dāng)于開槽的效果，對氬的抽速可提高到對氮抽速的

25%~30%
3)陰極開槽型二極濺射離子泵  三極泵對氬的抽速高而且穩(wěn)定，但是卻縮短了陰極的使用壽命，或降低了對其  他氣體的抽速。杰普森( epson)等人將二極泵的兩個陰極板刻成槽溝代替平板，  如圖2-39(b)所示，同樣能夠達(dá)到較好的抽氬效果。槽的凸起部分主要起濺射作  用、而槽溝底部用于捕獲氣體。槽的側(cè)而，離子是斜射轟擊，濺射率較高，這種結(jié)  構(gòu)將濺射鈦材和埋葬氣體的部分分開，從而提高了對氬的抽速，一般可達(dá)到對氮抽速的6%
(4)磁控管型濺射離子泵  安德魯( Andrew)等人在位于陽極桶軸心上穿一根鈦柱，連接到兩塊鈦板上構(gòu)成一個簡單的磁控管抽氣單元，如圖239(g)所示。由于中心鈦柱受到斜角入射的高通量離子流的轟擊，鈦桿上的離子強(qiáng)烈濺射在陰極板上，沉積的鈦原子速率可以達(dá)到一般二極泵的30~40倍，使氬離子充分埋入到新鮮鈦膜內(nèi)。從而獲得對氮抽速的20%(103Pa)或12%(102Pa)。
另一種磁控型泵是把陰極柱從中間斷開為兩段，如圖2-38(h)所示。陰極柱材料為鉭，這樣就兼有二元金屬磁控管的一些特點。其對氫的抽速大于對氨的抽速，對氬的抽速為對氮抽速的25%~30%;對氨的抽速為對氮抽速的12%~13%,  這與一般二極濺射離子泵對氫和氦的抽速順序相反。提高對氬的抽速和降低或消除  氬的不穩(wěn)定性的各種改進(jìn)方案中，二電位三極型和非對稱(差動)二極型比較成  熟，應(yīng)用廣泛。各種結(jié)構(gòu)的濺射離子泵對不同氣體的相對抽速列于表2-13中。

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