將被抽氣體分子電離?并在電磁場(chǎng)或電場(chǎng)的作用下將其輸送到泵的吸附表面而被吸氣劑捕集的一種真空泵。吸氣劑離子泵是一種無(wú)污染的超高真空泵?極限壓力可達(dá)10-7~10-9帕。吸氣劑真空泵分為蒸發(fā)離子泵和濺射離子泵兩種。蒸發(fā)離子泵和濺射離子泵在可控?zé)岷朔磻?yīng)裝置?加速器?空間仿真裝置和電子器件等方面都得到廣泛的應(yīng)用。蒸發(fā)離子泵由電離抽氣作用與蒸發(fā)(或升華)活潑金屬的吸附作用相結(jié)合的真空泵。蒸發(fā)離子泵因?qū)顫娊饘?通常是鈦)的加熱蒸發(fā)形式不同?有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。圖1蒸發(fā)離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖為大型蒸發(fā)離子泵的基本結(jié)構(gòu)。在外部控制的輸送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下?鈦絲筒把鈦絲送到加熱柱上。加熱柱受環(huán)形燈絲產(chǎn)生的電子束的轟擊而加熱到2000℃左右?鈦絲便連續(xù)不斷地蒸發(fā)?沉積在冷卻的泵體內(nèi)壁上?形成新鮮的鈦膜而吸附抽氣。同時(shí)?柵極也吸引由燈絲發(fā)射的部分電子?使其在電場(chǎng)中高速運(yùn)動(dòng)而同氣體分子碰撞?電離氣體分子。離子在靜電場(chǎng)的作用下飛向低電位的泵體內(nèi)壁?被新沉積的鈦膜所“掩埋”?能量較大的離子還可直接打入沉積在泵壁上的鈦膜內(nèi)。這種蒸發(fā)離子泵對(duì)活性氣體有較大的抽速?而對(duì)惰性氣體的抽速則較小。為了提高對(duì)惰性氣體的抽氣速率?必須提高電離幾率?因而電離機(jī)構(gòu)就有多種形式。濺射離子泵由兩塊陰極板(通常是鈦極)?一個(gè)具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極?永久磁鐵和泵體組成的真空泵(圖2濺射離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖)。兩塊陰極板分別位于陽(yáng)極的兩側(cè)?組成泵的電極結(jié)構(gòu)。永久磁鐵位于陰極外側(cè)?磁場(chǎng)方向b與電場(chǎng)方向平行。在1000~2000高斯的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度下?陰極和陽(yáng)極之間加3~7千伏直流電壓后放電?在電磁場(chǎng)的磁約束下能在10-2帕的壓力以下維持放電?這種放電稱潘寧放電。放電時(shí)?電子在陽(yáng)極筒內(nèi)作輪滾往復(fù)運(yùn)動(dòng)(圖3三極型濺射離子泵的工作原理?圖4陰極開槽的二極型濺射離子泵的工作原理)?大大增加電子運(yùn)動(dòng)路程?能保證很高的電離效率。氣體分子被電離后產(chǎn)生的離子向鈦陰極加速。離子的能量很大?沖擊陰極時(shí)能引起強(qiáng)烈的濺射。濺射出來(lái)的鈦原子沉積在陽(yáng)極筒內(nèi)壁和陰極遭受離子轟擊較少的部位?形成的新鮮鈦膜在陽(yáng)極筒內(nèi)壁上吸附活性氣體和亞穩(wěn)態(tài)的惰性氣體?在陰極濺射不劇烈的部位掩埋惰性氣體。但以離子態(tài)到達(dá)陰極的氣體分子很可能因離子的連續(xù)轟擊而解吸?對(duì)惰性氣體尤其如此。在大氣中約含有1/100的氬。二極濺射離子泵對(duì)氬的抽速不但很低?而且每隔一定時(shí)間還顯示出規(guī)則的壓力脈沖。因此氬是影響泵的極限壓力的主要因素。