[发明专利]一种抽真空装置、抽真空系统及其抽真空方法

说明书

本发明公开了一种抽真空装置(100)，包括：低温泵(101)，其吸气口连通到真空室(200)的排气口，用于对真空室(200)抽气以使真空室(200)内达到真空；前驱泵(102)，其吸气口分两路，一路连通至低温泵(101)的排气口，另一路连通至真空室(200)的排气口；前级阀(103)，其设置在前驱泵(102)与真空室(200)之间的管路上；再生阀(104)，其设置在前驱泵(102)与低温泵(101)之间的管路上。本发明的抽真空装置利用低温泵与前驱泵同时工作，提高了该装置的抽气效率，通过前驱泵及时抽出低温泵中捕集到的气体和蓄积的气体，降低了低温泵的热负载，缩短了低温泵的再生时间，使得低温泵能够在高温通气环境的环境下长期使用。

技术领域

本发明涉及抽真空技术领域，尤其涉及一种抽真空装置、抽真空系统及其抽真空方法。

背景技术

电子束物理气相沉积(EB-PVD)技术是通过真空泵将设备中的真空室抽取真空，达到一定的真空度要求后，用电流加热电子枪的阴极灯丝产生电子，带负电荷的电子束高速飞向高电位正极的过程中，经过加速极加速，又通过电磁透镜聚焦，电子束的功率加大，再经二次聚焦后，其能量密度可达105W/m2以上。高能量密度电子束使靶材在几分之一微秒内温度升高上万摄氏度，即使靶材放在水冷坩埚中，热量在短的时间内来不及扩散，靶材瞬间被熔化和气化为蒸汽。在偏转磁场作用下蒸汽以4um/min～10um/min的速度沉积到基底上而形成涂层。

现有技术中，通常采用扩散泵和分子泵对电子束物理气相沉积设备的真空室抽真空，但扩散泵和分子泵的抽气效率低，需要的时间长，不容易得到极限压力最低的清洁真空。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压力最低的清洁真空，因此应用非常广泛，但是现有技术中，低温泵通常应用于低温环境，而电子束物理气相沉积设备的真空室为高温通氧环境，因此，不能直接将低温泵应用于电子束物理气相沉积设备的真空室，理由如下：

1、由于低温泵是利用低温表面冷凝气体的真空泵，其制冷介质为氦气，利用氦气捕集气体达到抽气的目的，而氦气的正常工作温度为10K左右，高温环境会影响氦气的工作，因此低温泵不适合在高温环境中使用。

2、电子束物理气相沉积设备的真空炉在工作过程中需要通氧为蒸渡金属氧化物供氧，而通氧的真空环境会使得气体蓄积。由于低温泵抽真空的原理是捕集型的，不会主动排气，低温泵若用在通气的环境会使得低温泵的排气速度逐渐降低，因此低温泵不适于在通气的环境中长时间使用。

因此，如何降低低温泵的热负载，缩短低温泵的再生时间，使得低温泵可以在高温通气环境下长期使用，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种抽真空装置、抽真空系统以及抽真空方法，通过设置低温泵对真空室抽气，使真空室内快速达到要求的真空度，通过低温泵与前驱泵结合使用，提高了的该装置的抽气效率，同时前驱泵与低温泵同时工作，及时抽出低温泵捕集到的气体和蓄积的气体，降低了低温泵的热负载，缩短了低温泵的再生时间，解决了现有技术中高温通氧环境下的热负载导致低温泵的再生时间逐渐变长，使得低温泵不能在高温通氧环境下长期使用的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种抽真空装置，包括:低温泵，其吸气口连通到真空室的排气口，用于对所述真空室抽气以使所述真空室内达到真空；前驱泵，其吸气口分两路，一路连通至所述低温泵的排气口，另一路连通至所述真空室的排气口；前级阀，其设置在所述前驱泵与所述真空室之间的管路上；再生阀，其设置在所述前驱泵与所述低温泵之间的管路上。通过设置低温泵对真空室抽气，使真空室内快速达到要求的真空度，通过低温泵与前驱泵结合使用，提高了的该装置的抽气效率，同时前驱泵与低温泵同时工作，及时抽出低温泵捕集到的气体和蓄积的气体，降低了低温泵的热负载，缩短了低温泵的再生时间。