检索结果-南通市图书馆

溅射离子泵阳极筒-阴极板间距对抽气特性影响的数值研究

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真空与低温 2020年第4期26卷 265-269页

作者：王晓冬黄海龙宁久鑫田野耿建东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

建立了描述溅射离子泵抽气单元抽气特性的计算模型。采用商业软件COMOL Multiphysics,将等离子体模块、磁场模块、带电粒子追踪模块进行耦合,计算得到了阳极筒内潘宁放电特性参数、气体离子入射阴极板能量和角度。引入非垂直入射溅射产... 详细信息

建立了描述溅射离子泵抽气单元抽气特性的计算模型。采用商业软件COMOL Multiphysics,将等离子体模块、磁场模块、带电粒子追踪模块进行耦合,计算得到了阳极筒内潘宁放电特性参数、气体离子入射阴极板能量和角度。引入非垂直入射溅射产额公式,计算得到阳极筒内壁溅射产额及抽气单元抽速。模拟计算结果与实验数据的对比表明,两者具有较好的一致性,验证了所建模型的适用性。基于所建计算模型,开展了溅射离子泵阳极筒-阴极板间距对抽气性能影响的数值研究。计算结果表明,阳极筒与阴极板间距对抽气单元的有效抽速有显著影响,并存在最优间距,该间距下抽气单元的抽速最大,同时最优间距随阳极筒半径增加而增大。基于模拟结果,提出了非等径、非等高阳极筒抽气单元阵列结构离子泵设计方案,为溅射离子泵的结构改进和性能优化提供了新的设计思路和可行路径。

关键词：溅射离子泵抽气单元抽气特性数值计算结构改进

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混合分段算法计算涡轮分子泵的压缩比

真空科学与技术学报 2018年第8期38卷 663-666页

作者：孙浩孙浩林李博马兆俊王晓冬东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

为了进一步完善分子泵在整个流态区域内抽气性能的计算,本文分别对主要用于描述连续流体运动问题的连续流态方程法和主要用于描述分子流态问题的特征系数法进行了评价,两种方法在计算涡轮分子泵压缩比时有各自的适用范围。为了提高涡轮... 详细信息

为了进一步完善分子泵在整个流态区域内抽气性能的计算,本文分别对主要用于描述连续流体运动问题的连续流态方程法和主要用于描述分子流态问题的特征系数法进行了评价,两种方法在计算涡轮分子泵压缩比时有各自的适用范围。为了提高涡轮分子泵在过渡流态下压缩比的计算精度,本文在比较两种方法的计算精度和适用范围的基础上提出了混合分段算法。通过与实验值的对比,发现通过混合分段算法得到的最大压缩比与实验值的最大误差为10.5%,相对于连续流态方程法和特征系数法分别减小了34.0%和44.7%,证实了混合分段算法的适用性。该方法可以分析整个流态区域内涡轮分子泵的抽气性能,为分子泵压缩比的全流域计算提供参考。

关键词：涡轮分子泵抽气特性连续流态方程法特征系数法混合分段算法

超流氦低温系统减压降温泵组的设计及室温性能试验研究

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低温工程 2022年第6期 56-63页

作者：王金坤倪清赵乾坤中国科学院上海高等研究院上海201210 上海科技大学上海201210

为了研究减压降温泵组对氦气抽气性能,以及在不同工况下的系统控制能力,研制一套减压降温泵组用以验证其室温下的抽气特性,并搭建了一种氦减压降温泵组室温性能的测试平台。试验测试内容包括泵组对氦气的抽速、压力稳定性和极限压力等,... 详细信息

为了研究减压降温泵组对氦气抽气性能,以及在不同工况下的系统控制能力,研制一套减压降温泵组用以验证其室温下的抽气特性,并搭建了一种氦减压降温泵组室温性能的测试平台。试验测试内容包括泵组对氦气的抽速、压力稳定性和极限压力等,测试结果表明,在所抽站点氦气压力为500—3100 Pa稳定运行时,泵组所控的压力稳定性可在±10 Pa范围内;同时泵组可满足负载160 W@2 K、80 W@1.8 K、10 W@1.5 K的室温工况需求;泵组对所抽站点的极限压力可达到250 Pa,试验验证了所选的减压降温泵组性能满足并优于设计需求。

关键词：减压降温泵选型设计性能测试抽气特性

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盘型分子泵3D过渡流特性

真空科学与技术学报 2004年第1期24卷 11-15页

作者：巴德纯刘波王晓冬杨乃恒于治明东北大学真空与流体工程研究中心沈阳110004 沈阳航空工业学院安全工程系沈阳110034

采用直接模拟蒙特卡罗方法对过渡流态下盘型分子泵的抽气特性进行了模拟研究 ,并讨论了盘型分子泵通道几何参数对流动特性的影响。指出了通过改变泵的尺寸参数提高抽气系数的途径。最后 ,进行了实验研究和模拟研究结果的对比。

关键词：盘型分子泵过渡流特性抽气特性直接模拟蒙特卡罗法 DSMC 麦氏分布

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溅射离子泵潘宁放电及带电粒子输运特性研究

溅射离子泵潘宁放电及带电粒子输运特性研究

作者：黄海龙东北大学

学位级别：硕士

溅射离子泵又被称为潘宁泵,主要由钢制阳极筒、钛合金阴极板、铁氧体永磁铁、过载保护直流电源、不锈钢泵体等部分组成。具有工作过程中无油、无污染、无旋转、无震动、结构简单和极限真空度高等优点,又由于其工作压力范围宽,极限真空度... 详细信息

溅射离子泵又被称为潘宁泵,主要由钢制阳极筒、钛合金阴极板、铁氧体永磁铁、过载保护直流电源、不锈钢泵体等部分组成。具有工作过程中无油、无污染、无旋转、无震动、结构简单和极限真空度高等优点,又由于其工作压力范围宽,极限真空度高,广泛应用于重离子加速器、扫描电镜（SEM）、质子重离子癌症医疗器械和大型超高真空系统等高尖端仪器设备领域。随着我国科技发展、科学探索的深入和人民日益增长的科技产品需求,各类仪器设备对于高真空和超高真空的需求也随之增加,溅射离子泵的重要性也逐步体现出来。本文为完善溅射离子泵抽气特性计算方法,提高计算精度,探究放电过程带电粒子输运特性,首先从等离子体放电理论出发,模拟计算了溅射离子泵抽气单元内电磁场分布及潘宁放电过程中各物理参数分布规律,分析了溅射离子泵抽气单元完整放电、溅射、成膜和吸附过程。然后,为确定不同物理参数对抽速的影响关系,结合空间气体放电理论、西格蒙德溅射理论、非垂直入射溅射理论和空间活性气体吸附理论等,推导出各参数与抽速之间关系式。通过回归分析方法,作出二维和三维关系图,反映了不同物理量之间的相互关系,将离子泵抽气单元内物理变化过程数值化与公式化。最后,通过COMSOL Multiphysics等离子体及电磁场模拟软件,对溅射离子泵工作单元粒子出射角度分布进行模拟。根据模拟结果提出几种针对不同真空度下的结构改进方案,即阴极板结构优化和带电粒子输运特性优化。经过进一步的计算可知,两种优化方式提高离子泵抽气单元抽速分别达到21.05%和30.93%。本文对溅射离子泵抽气过程进行的相关理论分析,对溅射离子泵放电溅射过程进行的模拟分析,对于理解离子泵工作机理具有理论意义;推导得出的离子泵抽气性能与物理参数间的关系式,以及提出的几种结构优化设计方案,对于提高国产溅射离子泵结构优化设计和性能提升具有实际意义。

关键词：溅射离子泵潘宁放电带电粒子输运抽气特性结构优化