SUNIST 真空 SUNIST运行手册 真空系统 2003年3月 SUNIST实验室 清华大学工程物理系.

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1 SUNIST 真空 SUNIST运行手册 真空系统 2003年3月 SUNIST实验室 清华大学工程物理系

2 SUNIST 真空 真空系统运行手册 SUNIST的真空系统 获得 充气 检漏 壁处理

3 SUNIST 真空 真空系统 SUNIST真空系统框图

4 SUNIST 真空 真空系统 SUNIST真空系统 真空获得系统（P）由1200升/秒涡轮分子泵作为真空室抽气的主泵，200升/秒溅射离子泵做真空室的维持泵。为了增强抽气系统使用的机动性，在主、维持泵系统分装了旁通阀泵。可在不影响真空室真空的情况下，为外接系统提供低、高真空抽气的接口。 主泵 （TMP）— 涡轮分子泵、前级泵（RP）— 旋片泵、维持泵 — 溅射离子泵（SIP） 主阀 — CF200插扳阀（VP01）、维持阀 — CF150插扳阀（VP05）、前级阀 — 蝶阀（VP02）、主泵旁通阀 — CF35角阀（VP03）、维持泵旁通阀 — KF40角阀（VP04） 真空测量系统（M）包括真空室总压、分压测量、真空室检漏。采用的电离规与电阻规、热偶规量程分为10-5 — 100、10-1 — 105 Pa， 电容规量程10-3 — 10 Pa。真空测量规管与充气用的压电阀一起装在主、维持泵抽气管道的四只四通歧管上，歧管通过金属垫圈密封法兰连在抽气管两侧。有的歧管上还装有氟胶圈密封角阀，用以确保无论在更换规管等元件时、还是重新接入真空室，真空状态均不受影响。 真空规管（G）— 主泵侧：电离规（G05）、电阻规（G04）、四极质谱探头（RGA） 维持泵侧电离规（G01）、热偶规（G02）、电容规（G03） 阀门（V）— 主泵侧南（VM02）、北歧管（VM01）角阀，南（VM04）、北（VM03）歧管旁通角阀，维持泵侧歧管阀（VM05）、（VG01） 仪器 — 自动压强控制器（APC）、复合真空计、电容规测量单元、四极质谱检漏仪（LD）

5 壁处理系统 包括烘烤、辉光放电和硅化膜现场沉积。
SUNIST 真空 真空系统 真空充气系统（G）工作气体由超纯氢发生器提供，清洗用的高纯氮、氦用钢瓶，现场膜沉积使用小中压气瓶提供。每条充气线:包括气源阀门、缓冲气罐、气瓶抽气歧管阀门、压电充气阀。 阀门 — 系统抽气阀（VG11），气源阀（VG8）、（VG09）、（ VG10 ），缓冲罐抽气阀（ V G05）、（ VG06 ）、（ VG07 ），压电阀（VG02）、（VG03）、（VG04） 超纯氢发生器（SPH）钢瓶（B1）、 （B2）、缓冲气罐（T1）、 （T2）、 （T3），缓冲气罐负压表（M1）、（M2）、（M3），脉冲充气电源 充气控制 — 手动和真空室压力反馈控制（APC 各一路）、手动或脉冲充气电源（两路） 壁处理系统 包括烘烤、辉光放电和硅化膜现场沉积。 烘烤 — 使用居里点160OC的正温度系数陶瓷电阻（PTC）作加热元件，用高温导电环氧胶把PTC元件粘接在真空室外表面。PTC元件另一面粘一铜电极，供电电压110V。每半真空室分？路供电，，每路并联？支PTC元件。每路PTC元件安装一启动按纽，以使每路PTC元件的最大电流状态分开出现。用保温被覆盖整个真空室表面。 辉光放电 — 每半真空室安装一电极作辉光放电清洗的阳极，阴极室真空室。最高阳极电压为1000 V，每路电流不大于500 mA。 膜沉积 — 在氦气辉光放电时，掺入硅烷，实现在真空室壁上沉积硅化薄膜。

6 SUNIST 真空 真空系统 真空系统的运行原则 SUNIST真空室超高真空状态的维持，使用合适的壁处理手段进一步调控真空室壁的特性，是进行有意义的等离子体实验的必要条件。达到以上目的必需遵循的运行原则包括： 真空室的压力和状态的高水平维持是运行操作中的最高原则 关键的设备、元件不能受到任何操作动作的伤害 在进行任何操作动作前，必需要考虑好操作动作的程序和每一不程序所可能关联的对系统状态的影响 在开关与真空室有可能发生关联的阀门时，必需首先检查有关阀门的位置、系统不同部位所处的压力。在确认不可能发生影响真空室真空状态的后果后，在实施操作动作。

7 真空获得 启动主泵（涡轮分子泵 — TMP） 从大气或高真空室残压状态启动TMP
SUNIST 真空 系统运行 真空获得 启动主泵（涡轮分子泵 — TMP） 从大气或高真空室残压状态启动TMP 例行检查 检查冷却水量、真空室主要阀门位置（见附表） 记录真空室压力（G04 ＞100 Pa） 进入待命状态 开前级泵（RP）电源 开前级阀（VP02） 根据需要开启需预抽系统的阀门 启动 开启主泵（TMP）电源、冷却循环水开主阀（VP01） 开主阀（VP01） 待真空室压 力（G05）低于100 Pa 按分子泵电源上的“启动”按纽 待分子泵转速正常后 关预抽系统阀门 运行 待真空室压力（G05）低于2×10-4 Pa 进入运行状态并按当天任务运行 从真空室维持或低真空状态启动TMP 例行检查 检查冷却水量、真空室主要阀门位置（见附表） 记录真空室压力（G04 ＜100Pa） 进入待命状态 开启冷却循环水、前级泵（RP）、分子泵（TMP）电源 开前级阀（VP02） 根据需 要开启需预抽系统的阀门 启动 按分子泵电源上的“启动”按纽 待分子泵转速正常后关预抽系统阀门 开主阀（VP01） 停止TMP运行 关VP 按电源上“停止”钮 关VP 关前级泵RP电源 TMP转速为零后停电关水

8 充气 SUNIST真空室的充气 排空充气系统
系统运行 充气 SUNIST真空室的充气 排空充气系统 关VP01 停分子泵 连VP03、VG11 开VP02、VP03、VG11、VG5（VG6、VG7）、VG8（VG9、VG10） 10分钟后启动分子泵 20分钟后按开的反顺序关上述阀门 辉光放电清洗（氢或氦） 脉冲充气 连接计算机接口与使用的压电阀电源、测量规管（G03）。固定脉冲启动时间，调脉宽或脉冲电源，达到预定的充气气压 连续充气 根据需要连接压电阀到自动压强控制器（APC）的手动或自动（反馈），调节预置气压或手调驱动电压至需要水平 硅膜沉积 降低主泵抽速、关闭除电容规（G03）外的测量规管；反馈充氦稳定维持辉光放电，测量压电阀反馈电压；手动调节充入硅烷，从反馈电压降低上找到充硅烷与充氦比例符合要求的位置；注意保持辉光放电的稳定；至要求时间，停充硅烷，停止氦辉光放电；进行预定时间的氢辉光放电 氦放电 按连续充气充入氦 氢放电 按脉冲充气充入氢 真空室氮冲洗 检查阀门位置 检查泵运行状态 关闭电离规 连VM04、VG 开VGVP 开高纯氮减压阀开VP开始充气

9 检漏 系统检漏 准备检漏仪 连接VM7、VM4、VP3 关VM6、VM7、VM4 启动检漏仪至待命状态 按真空获得“启动主泵”排空真空室
SUNIST 真空 系统运行 检漏 系统检漏 准备检漏仪 连接VM7、VM4、VP3 关VM6、VM7、VM4 启动检漏仪至待命状态 按真空获得“启动主泵”排空真空室 在“进入待命状态”时，开VP02后 开VP03 、VM7 按启动主泵程序运行至主泵启动完成 启动检漏程序 按检漏仪上的启动按钮 开VM06并注意检漏仪指示的变化 开VM04并注意G05读数变化 关闭检漏仪 严格按照上一步的逆过程操作 特别注意一定要在VM6关后才能按检漏仪的停止钮 检漏仪的停止钮状态是在VM06前暴露大气！

10 SUNIST 真空 SUNIST运行手册 真空系统 2003年3月 SUNIST实验室 清华大学工程物理系

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