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油扩散泵在真空镀膜机中的作用

油扩散泵：机械泵的极限真空只有10-2帕，当达到10-1帕的时候，实际抽速只有理论的1/10，如果要获得高真空的话，必须采用油扩散泵。

油扩散泵的应用压强范围是10-1帕-10-7帕，它是利用气体的扩散现象来排气的，它具有结构简单，操作方便，抽速大等特点。油扩散泵主要由泵壳、喷嘴、导流管和加热器组成，里面主要添加扩散泵油（日本的型号是D-704#），根据喷嘴的多少可以分为单级泵和多级泵。其它化合物硫化锌ZnS，硒化锌ZnSe，氮化钛TiN，碳化硅SiC，钛酸镧LaTiO3，钛酸钡BaTiO3，钛酸锶SrTiO3，钛酸镨PrTiO3，硫1化镉CdS等真空镀膜材料。

扩散泵底部内储存有扩散泵油，上部为进气口，右侧旁下部为出气口，在工作时出气口由机械泵提供前置压强，机械泵充当前置泵。

当扩散泵的油被电炉加热时，产生的油蒸汽提供前置压强，机械泵充当前置泵。当扩散泵油被电炉加热时，产生的油蒸汽沿着导流管经伞形喷嘴向下喷出。因喷嘴外面有机械泵提供的1-10-1帕的真空，故油蒸汽可喷出一段距离，构成一个向出气口方向运动的射流。射流后碰上由冷却水冷却的泵壁，凝结为液体，流回蒸发器，即靠油的蒸发——喷射——凝结，重复循环来实现抽气的。另外抽气的时间也要控制，太短会造成真空度不够，但太长又浪费资源，不过有真空计的存在，要控制好还是不成问题的。

由进气口进入泵内的气体分子，一旦落入蒸汽流中，便获得向下运动的动量，向下飞去，由于射流具有高的流速（约200米/秒），高的蒸汽密度，且扩散泵油具有高的分子量（300-500）故能有效的带走气体分子，因此在射流的界面内，气体分子不可能长期滞留，且在射流界面的两边，被抽气体有很大的浓度差，正是因为这个浓度差被抽气体能不断的越过界面，扩散进入射流中，被带往出口处，在出口处再由机械泵抽走。真空状态需要抽气系统来控制的，每个抽气口都要同时开动并力度一致，这样就可以控制好抽气的均匀性，如果抽气不均匀，在真空室内的压强就不能均匀了，压强对离子的运动是存在一定的影响的。

扩散泵的油蒸汽压是决定泵的极限真空的重要因素，因此尽量选用饱和蒸汽压低的泵油，其化学特性要好。

由于油扩散泵是无法杜绝有返油的几率，那么没有办法保证精密产品的100％纯净，特别是半导体行业，所以就有“高真空冷凝泵＋低真空机械泵”所组成的无油真空系统，冷凝泵组成的排气系统不仅排气效率极高，而且有效保证真空腔的清洁，保证产品的质量（避免产品被污染、增强膜层与基板之间的附着力），但是其维护成本非常的高，造价昂贵，所以普及率没有油扩散泵广泛。厚度均匀性主要取决于：1、基片材料与靶材的晶格匹配程度2、基片表面温度3、蒸发功率，速率4。

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真空镀膜设备真空泵的选择

正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气，因而，有时选用一种泵不能满足抽气要求，需要几种泵组合起来，互相补充才能满足抽气要求。另外，有的真空泵不能在大气压下工作，需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压，需要前级泵，故都需要把泵组合起来使用。真空镀膜机真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜，具体包括很多种类，包括真空离子蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积等很多种。

正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围，如：2BV系列水环真空泵工作压强范围760mmHg~25mmHg(绝压)，在这样宽压强范围内，泵的抽速随压强而变化(详细变化情况参照泵的性能曲线)，其稳定的工作压强范围为760~60mmHg。因而，泵的工作点应该选在这个范围之内较为适宜，而不能让它在25~30mmHg下长期工作。而对于空间红外辐射，普通玻璃虽能阻止室内的热量直接透过室外，但热量被玻璃吸收后的二次散热也会造成很大的损失。

真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染，可以选无油真空泵，或者把油蒸气排到室外。

真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如：某真空干燥工艺要求10mmHg的工作真空度，选用的真空泵的极限真空度至少要2mmHg，1好能达到1mmHg。通常选择泵的极限真空度要高于真空设备工作真空度半个到一个数量级。

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常见的真空镀膜材料

氧化物一氧化硅SiO,二氧化硅SiO2,二氧化钛TiO2,二氧化锆ZrO2,二氧化铪HfO2,一氧化钛TiO,五氧化三钛Ti3O5，五氧化二铌Nb2O5，五氧化二钽Ta2O5,氧化钇Y2O3，氧化锌ZnO等高纯氧化物镀膜材料。

其它化合物硫化锌ZnS，硒化锌ZnSe，氮化钛TiN，碳化硅SiC，钛酸镧LaTiO3，钛酸钡BaTiO3，钛酸锶SrTiO3，钛酸镨PrTiO3，硫1化镉CdS等真空镀膜材料。

金属镀膜材料高纯铝Al，高纯铜Cu，高纯钛Ti，高纯硅Si，高纯金Au，高纯银Ag，高纯铟In，高纯镁Mg，高纯锌Zn，高纯铂Pt，高纯锗Ge，高纯镍Ni,高纯金Au，金锗合金AuGe，金镍合金AuNi，镍铬合金NiCr，钛铝合金TiAl，锌铝合金ZnAl，铝硅合金AlSi等金属镀膜材料。在光学仪器中人们熟悉的光学仪器有望远镜、显微镜、照相机、测距仪，以及日常生活用品中的镜子、眼镜、放大镜等，它们都离不开镀膜技术，镀制的薄膜有反射膜、增透膜和吸收膜等几种。