技术领域
[0001] 本
发明涉及到一种
低温泵，尤其涉及到一种带有冷伞
吸附组件的低温泵。
背景技术
[0002] 低温泵是利用低温表面冷凝气体的
真空泵，又称冷凝泵。低温泵可以获得抽气速率最大、极限压
力最低的清洁真空，广泛应用于
半导体和集成
电路的研究和生产，以及分子束研究、真空
镀膜设备、真空表面分析仪器、
离子注入机和空间模拟装置等方面。
[0003] 在低温泵内设有由液氦或制冷机冷却到极低
温度的冷板。它使气体
凝结，并保持凝结物的
蒸汽压力低于泵的极限压力，从而达到抽气作用。低温抽气的主要作用是低温冷凝、低温吸附和低温捕集。①低温冷凝：气体分子冷凝在冷板表面上或冷凝在已冷凝的气体层上，其平衡压力基本上等于冷凝物的蒸气压。抽空气时，冷板温度必须低于 25K；抽氢时，冷板温度更低。低温冷凝抽气冷凝层厚度可达10毫米左右。②低温吸附：气体分子以一个单分子层厚 (10-8厘米数量级)被吸附到涂在冷板上的吸附剂表面上。吸附的平衡压力比相同温度下的蒸气压力低得多。如在 20K时氢的蒸气压力等于
大气压力，用 20K的
活性炭吸氢时吸附平衡压力则低于10-8 帕。这样就可能在较高温度下通过低温吸附来进行抽气。③低温捕集：在抽气温度下不能冷凝的气体分子，被不断增长的可冷凝气体层
埋葬和吸附。
[0004] 一般说来，泵的极限压力就是冷板温度下的被冷凝气体的蒸气压力。温度为120K时，
水的蒸气压已低于10-8帕。温度为20K时，除氦、氖和氢外，其他气体的蒸气压也低于10-8帕。但由于被抽容器和低温冷板的温度不同，泵的极限压力高于冷凝物的蒸气压。对于室温下的容器，低温板为20K时，泵的极限压力约为冷凝物蒸气压力的4倍。
[0005] 低温泵的热负载主要是气体的凝结热和周围壁面对工作冷板的
辐射热。凝结热与气体种类有关，对于 80K、133.322帕·升的氮气冷凝在20K冷板上的凝结热为0.3～0.6焦
耳。工作冷板接受的辐射热与周围壁面板温度和工作冷板温度两者的4次方之差成正比。因此，4.2K和20K工作冷板均用50～100K的冷板来屏蔽，以减少工作冷板所接受的辐射热。
[0006] 图1为现阶段经常使用的低温泵，参照图1所示，其包括设置在顶端的
法兰(1')，与法兰（1'）连接的腔体（2'）、与腔体(1')下端连接的制冷机（3'），设置在腔体（2'）内部的圆柱式气体吸附组件（4'）。由于圆柱式气体吸附组件（4'）粘结活性炭或其它吸附剂数量较少，对氢气，氦气，氖气等抽气速度较低，吸附效果不佳，不利于离子注入工艺中高真空获得与维持，同时，圆盘式气体吸附组件形状较复杂，制造成本较高。
[0007]
现有技术中的低温泵还存在一个技术缺点就是，真空腔体内的气体不能形成环流，导致真空腔体内的气体难以
抽取干净，以及抽取速度减慢。
[0008] 另外，现有的低温泵抽气效果不佳，不能有效的抽取氢气，氦气，氖气，氮气，氩气，
氧气等气体，导致低温泵体内的真空度不高等
缺陷。
发明内容
[0009] 为了解决现有的低温泵抽取速率较慢，抽取效果不佳等技术缺陷，以及提高低温泵里面的真空度，本发明提供一种新型的低温泵。
[0010] 为了实现上述技术目的，本发明提供一种新型的低温泵，其包括法兰，与法兰连接的真空腔体、与真空腔体连接的制冷机，其中，所述真空腔体内还设有冷伞吸附组件，所述冷伞吸附组件通过其上的顶盖设置在真空腔体内的顶端，其中，冷伞吸附组件包含中心板，阵列排布冷伞片，制冷机包含一级冷头和二级冷头。
[0011] 本发明的优选实施方案是，所述中心板为圆形板，所述阵列排布冷伞片分为第一阵列冷伞片，第二阵列冷伞片，第三阵列冷伞片，第四阵列冷伞片。
[0012] 本发明的优选实施方案是，所述第一阵列冷伞片，第二阵列冷伞片，第三阵列冷伞片，第四阵列冷伞片以轴为对称排列，并围成一个圆周形。
[0013] 本发明的优选实施方案是，所述第一阵列冷伞片，第二阵列冷伞片，第三阵列冷伞片，第四阵列冷伞片以轴为对称排列，并围成一个多边形。
[0014] 本发明的优选实施方案是，所述一阵列冷伞片，第二阵列冷伞片，第三阵列冷伞片，第四阵列冷伞片上均设有活性炭。
[0015] 本发明的优选实施方案是，所述冷伞吸附组件顶盖为圆形，在所述冷伞吸附组件顶盖的每条边上均开有若干个吸附小孔。
[0016] 本发明的优选实施方案是，所述真空腔体内还设有一级
挡板，所述一级挡板设置在冷伞吸附组件的上端。
[0017] 本发明的优选实施方案是，所述一级挡板为环状
百叶窗，所述一级挡板采用紫
铜材料制作而成，并表面镀镍。
[0018] 本发明的优选实施方案是，所述低温泵的腔体内还设有80K屏，所述80K屏设置在冷伞吸附组件的下端，80K屏为保温屏。
[0019] 本发明的优选实施方案是，制冷机的一级冷头用于给80K屏和一级档板制冷，制冷机的二级冷头用于给冷伞吸附组件制冷。
[0020] 在本发明中，冷伞吸附组件的功能是吸收和捕捉真空腔体内氦气，氖气，氮气，氩气，氧气等气体的一种吸附冷板，其上面粘有活性炭板等物质。
[0021] 本发明的有益效果是：1、有效的提高低温泵抽取真空腔体内气体的速率；2、改善真空腔体内部的真空度；3、减少低温泵的制作和维修成本。
附图说明
[0022] 图1 为现有技术中的低温泵的剖面结构示意图。
[0023] 图2为本发明的剖面结构示意图。
[0024] 图3为本发明的冷伞吸附组件的结构示意图。
具体实施方式
[0025] 为了更清楚的叙述本发明的技术方案，下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0026] 冷伞吸附组件4的功能是吸收和捕捉真空腔体内的氦气，氖气，氮气，氩气，氧气等气体的一种吸附冷板，其上面粘有活性炭板或其他吸附材料。
[0027] 80K屏是一种温度隔离板，其目的是控制80K屏内的温度在开氏15K 100K左右。~
[0028] 图2为本发明的结构示意图，参照图2所示，一种低温泵，其包括上端的法兰1，与法兰1连接的真空腔体2，与真空腔体2下端连接的制冷机3，制冷机3可以给一级挡板5和冷伞吸附组件4，以及真空腔体2内进行制冷，法兰1与真空腔体2通过密封方式进行密封，真空腔体2与制冷机3通过密封方式进行密封。在真空腔体2内还设有冷伞吸附组件4，冷伞吸附组件4固定设置在真空腔体2的上端，冷伞吸附组件4设有顶盖7，其中，顶盖7为正六边形或圆形或多边形，在顶盖7的每条边上均开有若干个吸附小孔8，气体通过吸附小孔形成的空气
对流孔，
加速真空腔体2内的空气抽取速度，提高真空腔体2内的真空度。
[0029] 在冷伞吸附组件4的上端还设有第一挡板5，通过第一挡板5可以阻止腔体2外的气体进入到腔体2内。在冷伞吸附组件4的下端还设有80K屏6，80K屏6起到保温作用，80K屏为低温保护屏，通过80K屏6控制80K屏内的温度在开氏15K 100K左右。法兰1与腔体2采用真空~密封方式连接。腔体2的下端与制冷机3采用真空密封方式连接。其中，顶盖7与冷伞吸附组件4采用
铆接或
焊接的方式进行固定。
[0030] 制冷机包含一级冷头和二级冷头，其中，一级冷头用于80K屏6和一级挡板5的制冷，二级冷头用于冷伞吸附组件4的制冷。
[0031] 图3为本发明冷伞吸附组件的结构示意图，参照图3所示，冷伞吸附组件4，其包括中心板10、阵列排布冷伞片20，其中，阵列排布冷伞片20又分为第一阵列冷伞片21，第二阵列冷伞片22，第三阵列冷伞片23，第四阵列冷伞片24，其中，第一阵列冷伞片2，第二阵列冷伞片20，第三阵列冷伞片21，第四阵列冷伞片（22）排列设置在中心板10的周围，并围成一个圆形或方形结构。中心板10截面为圆形或方形或圆弧形的结构。第一阵列冷伞片21，第二阵列布冷伞片22，第三阵列冷伞片23，第四阵列冷伞片24均包含两片以上的冷伞片25。第一阵列冷伞片2，第二阵列冷伞片20，第三阵列冷伞片21，第四阵列冷伞片（22）中相邻的两个冷伞片25等距。
[0032] 以上所述
实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为详细，只要本领域的技术人员在查看到本发明的实施例后，不脱离本发明构思的前提下，所做的改变都属于本发明的保护范围。但本文所述的实施例不能理解为对本发明的保护范围限制。
