Agilent Varian VacIon Plus 20 StarCell イオン ポンプ、20 l/s ポンピング速度、2.75 インチ Conflat/CF 吸気口、フェライト磁石付き。Agilent Varian 部品番号 9191145。Agilent Varian VacIon Plus シリーズのイオン ポンプは、超高真空 (UHV) を作成する高性能、清潔さ、さまざまなガスをポンピングする機能、長い動作寿命、真空圧の読み取り機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、最高級品となっています。ここでは、2.75 インチ Conflat 吸気口フランジ (120 VAC ヒーターは含まれません) 付きの Agilent Varian VacIon Plus 20 StarCell イオン ポンプをご紹介します。VacIon Plus 20 StarCell の到達圧力は 10-11 Torr 未満、最大ベーキング温度は 350 度 C まで、ポンピング速度は 20 l/s です。 Agilent Varian VacIon Plus 20 StarCell イオン ポンプの完全な技術データとアプリケーション パンフレットは、以下から PDF 形式でダウンロードできます。フェライト磁石を備えたこの Agilent Varian VacIon Plus 20 StarCell イオン ポンプの Agilent Varian 部品番号は 9191145 です。イオン ポンプの動作真空ポンプは一般に、ポンプ内部のガス密度を、ポンプが排気する環境に存在するガス密度よりも低く維持することを基本として動作します。この結果、分子流条件下での分子のランダムな動きにより、ポンプへの正味のガス移動が発生します。ポンプ内に入ると、逃げ出すものはほとんどなく、ポンプのタイプに応じて、逃げ出した分子は置換されるか、捕捉されます。イオン ポンプは、ガス分子を実際に大気中に移動する置換ポンプではなく、代わりに分子を捕捉して保存します。その結果、ある時点でポンプを修理または交換する必要があります。これは通常、長年使用した後にのみ必要になります。詳細情報 スパッタイオンポンプ（またはイオンゲッタポンプ）という一般名は、ガス分子の一部がイオン化してスパッタリング剤のスパッタリングを引き起こすという事実に由来しています。この材料は活性ガスと化学反応を起こし、ポンプの内壁に堆積する安定した化合物を形成します。ゲッタ（通常はチタン）は、その材料のプレートまたは電極によって提供され、高電圧の影響下で形成されたガスイオンによってスパッタリングされ、侵食されます。これらの電位は通常、3,000～7,000 VDC の範囲です。外部の永久磁気回路は、通常 800～2,000 G の範囲の磁場をアノードセル軸と平行に生成します。アノードセル構造の機能は、磁場によって制限される高エネルギー電子の「雲」を封じ込めることです。ほとんどのイオン化装置は同じように動作します。衝突が発生すると、ガス分子は高エネルギー電子によって衝撃を受けます。分子は自身の電子を 1 つ以上失い、正に帯電したイオンとして残ることがあります。強い電界の影響を受けて、イオンはチタン陰極に向かって加速されます。この衝突の力は、原子を陰極から放出し、ポンプの隣接する壁に「スパッタリング」させるのに十分です。スパッタリングされたばかりのチタンは極めて反応性が高く、活性ガスと化学反応を起こします。結果として生じる化合物は、ポンプ要素の表面とポンプ壁に蓄積します。活性ガスとは、酸素、窒素、CO、CO2、水などのガスであり、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの非反応性希ガスとは対照的です。後者は「イオン埋没」によってポンプされます (イオン埋没とは、スパッタリングされたゲッター原子によって不活性ガス原子が「塗りつぶされる」ことです)。イオン ポンプを使用して圧力を読み取ることができるのは、ポンプ電流と動作圧力が正比例しているためです。非常に低い圧力での圧力測定値の信頼性は漏れ電流によって制限され、電界放出による漏れ電流はポンプに印加される電圧に大きく依存します。デュアル コントローラは、あらゆる VacIon Plus ポンプで使用するように設計されており、動作圧力に応じて電圧を調整する独自の機能を備えています。これにより、低圧での漏れ電流が最小限に抑えられ、10-10 mbar の範囲まで信頼性の高い圧力測定値が得られます。VacIon Plus ファミリーイオン ポンプは、そのクリーンさ、さまざまなガスをポンプできる機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、超高真空 (UHV) の作成によく使用されます。長い動作寿命と圧力読み取り機能は、イオン ポンプのその他の重要な機能です。VacIon Plus ファミリーは、これらすべての特性を強化するように設計されているため、あらゆるイオン ポンプ要件に対して最も先進的で価値のあるソリューションを提供します。一般に、すべてのイオン ポンプは、ある程度すべてのガスをポンプできます。最高の性能とベース圧力を得るために、さまざまな圧力範囲とさまざまなガスで最適化された性能を持つさまざまな種類のイオンポンプが開発されています。Agilent Varian の VacIon Plus は、ダイオード、ノーブルダイオード、StarCell の 3 つの異なる要素から選択できる完全な製品ファミリです。どのようなアプリケーションでも、それに合わせて設計された VacIon Plus ポンプがあります。ダイオード VacIon PlusVacIon Plus ポンプのダイオード バージョンは、酸素 (O2)、窒素 (N2)、二酸化炭素 (CO2)、一酸化炭素 (CO)、およびその他の収集可能なガスに対して、すべてのイオンポンプの中で最も速いポンピング速度を備えています。水素 (H2) に対しても最高のポンピング速度と容量を提供します。そのシンプルな機械構造により、非常に低い圧力まで信頼性の高い電流/圧力の読み取りが可能になり、完全に振動のない動作が可能になります。その幾何学的および電気的構成により、電子検出器または同様のデバイスの近くで使用できます。そのため、ダイオード VacIon Plus ポンプは、汎用 UHV システム、電子デバイスの排気、最も感度の高い電子顕微鏡で幅広く使用されています。ただし、ダイオードは、アルゴン (Ar)、ヘリウム (He)、メタン (CH4) などの希ガスをポンプするアプリケーションには推奨されません。 ノーブル ダイオード VacIon Plusノーブル ダイオード VacIon Plus エレメントは、チタン カソードの代わりにタンタル カソードを使用したダイオード エレメントのバージョンです。この置き換えにより、希ガス (主にアルゴンとヘリウム) をポンプする際のポンピング速度と安定性が向上します。その他の点では、エレメントはダイオード VacIon Plus と同等です。 ノーブル ダイオード VacIon Plus ポンプは、希ガスのポンピングが重要な特性となるあらゆるアプリケーションで使用されます。ダイオード構成と同様に、ノーブル ダイオードは、非常に低い圧力ですべてのガスに対して一貫したポンピング速度を維持します。ただし、H2 および収集可能なガスのポンピング速度は、対応するダイオード ポンプよりも遅くなります。ノーブル ダイオード VacIon Plus は、通常、ガスの混合物をポンピングし、圧力が非常に一定である (つまり、突然のガスのバーストや体系的な高圧サイクルがない) UHV アプリケーションで使用されます。非常に低い圧力でもほぼすべてのガスに対して速度が一定であるという特性により、イオン ポンプのみを使用して UHV 圧力を得る場合に最適です。これは、粒子加速器やシンクロトロン リング、および表面分析アプリケーションでよく見られる状況です。アプリケーションで高圧へのサイクル、大量の H2 のポンピングが必要な場合、またはイオン ポンプをチタン サブリメーション ポンプや非蒸発性ゲッターなどの他の UHV ポンプと組み合わせる場合は、他の VacIon Plus バージョンが推奨されます。StarCell VacIon PlusStarCell VacIon Plus エレメントは、Triode 構成の最新のバリエーションです。特許取得済みの設計により、このイオンポンプは、大量の希ガス（ノーブルダイオードよりも優れている）と水素（ダイオードと同等）を処理できる唯一のイオンポンプとなっています。さらに、このポンプは、メタン、アルゴン、ヘリウムに対して最高の速度と容量を提供します。さまざまなガスに対する高い総容量と、比較的高い圧力での非常に優れた速度性能により、StarCell VacIon Plus は、10-8 mbar 以上で常時動作する必要があるアプリケーションに最適です。これには通常、電子顕微鏡や質量分析計が含まれます。アルゴン、ヘリウム、メタンに対する高いポンピング速度（あらゆる圧力でどのイオンポンプよりも最高）により、StarCell は、イオンポンプをチタン昇華ポンプ（TSP）または非蒸発ゲッター（NEG）ポンプと組み合わせて使用し、ポンピング性能を強化するあらゆるアプリケーションの標準となっています。 StarCell VacIon Plus と TSP/NEG ポンプの組み合わせにより、これらの組み合わせの最適化された特性のおかげで、達成可能な最低圧力が得られました。既存の粒子加速器とシンクロトロン源、ビーム ライン、転送ライン、および類似のデバイスのほとんどは、すべてのガス種に対して最大速度を得るためにこれらの組み合わせを使用しており、現在も成功しています。最小情報 VacIon Plus の概要ポンピング速度 ポンプが特定の体積から分子を除去する能力を表すために使用される最も一般的なパラメーターは、ポンピング速度です。これは通常、リットル/秒で測定され、時間単位あたりに除去されるガス量 (特定の圧力で) を表します。イオンポンプでは、正味のポンピング効果は、さまざまな現象の合計から生じます。詳細情報 • イオン衝撃によるカソード材料のスパッタリングによって生成されたゲッター膜のポンピング作用。• イオン注入とカソードへの拡散によるポンピング作用。• アノードとポンプ壁へのガスの埋没。• カソードの加熱と浸食によるカソードからのガスの再放出。寿命イオンポンプが新しい場合、またはベーキングなどによって再生されている場合、カソードの表面層はきれいで、そこからのガスの再放出はごくわずかです。この状態では、イオンポンプは「不飽和」と呼ばれ、ポンピング効果はゲッター効果とイオン注入および拡散の両方によるものです。カソードに注入されたガス分子の数が増えると、イオン衝撃によるそれらの再放出が増加します。その結果、イオン注入とガスの再放出の間の平衡状態に達するまで、正味のポンピング速度は低下します。この状態では、イオンポンプは「飽和」しており、正味のポンピング速度は、カソードからスパッタされた物質のゲッタリング作用のみによるもので、不飽和ポンプのポンピング速度の約半分です。飽和効果はカソードに注入されたガス分子の量に依存するため、イオンポンプを飽和させるのに必要な時間は、ポンプが動作する圧力に反比例します。したがって、圧力が低いほど、ポンプが飽和するまでの時間が長くなります。適切なベークアウト手順（およびそれに伴うポンプの再生）を備えたイオンポンプ式 UHV システムでは、10～11 mbar の範囲の圧力が可能です。この圧力では、イオンポンプは飽和するまでの数年は高い（不飽和）ポンピング速度値で動作します。活性ガス（N2、02、CO、CO2...）これらのガスの特性は、ほとんどの金属と容易に反応して安定した化合物を形成することです。イオンポンプでは、これらの活性ガス分子は、カソード材料のスパッタリングによって生成された新鮮なチタン膜と反応します。これらの活性ガス分子は、カソード内に深く拡散しません。カソード表面に捕捉されたこれらの分子の再放出による飽和効果は非常に強力です。ダイオードおよびノーブルダイオード素子は低圧でより高いポンピング速度を示しますが、StarCell 素子は高圧でより優れた性能を発揮します。水素水素は活性ガスですが、質量が非常に小さいため、スパッタリング率は非常に低くなります。この事実にもかかわらず、H2 のポンピング速度は非常に高速です。これは、H2 が再放出をほとんど伴わずに急速にカソード内に拡散するためです。H2 をポンピングする場合、イオンポンプは常に不飽和状態で動作します。その結果、H2 の公称速度は、窒素の対応する値の約 2 倍になります。さらに、より重いガスが微量に存在する場合、スパッタリング率の増加により、さらに高い水素ポンピング速度が得られます。ダイオード素子は、タンタルカソードの H2 溶解度がチタンカソードよりも低いため、希ガスダイオードよりも高いポンピング速度を示します。StarCell 素子は、高圧での優れた性能と H2 の強化された容量を兼ね備えています。希ガス (He、Ne、Ar、Kr、Xe) 希ガスはチタンに埋め込まれることでポンピングされます。希ガスイオンは、エネルギーを失うことなく、カソードから中和され散乱されます。これらの中性原子は、アノードとポンプ壁に埋め込まれたり付着したりするのに十分なエネルギーを維持し、そこでスパッタされたチタンに埋め込まれて永久にポンピングされます。ダイオード構成では、中和と後方散乱の確率が非常に小さいため、希ガスのポンピング速度は N2 ポンピング速度のわずかな割合にすぎません。さらに、比較的高いアルゴン分圧 (10-8 mbar を超える) で動作している場合、一時的にカソードに埋め込まれたアルゴンの再放出による突然の圧力バーストが観察されます。これが起こると、ダイオード ポンプは、そのソースが停止されるまで、それ以上アルゴンをポンプできません。この現象は、「アルゴン不安定性」として知られています。 貴金属ダイオード エレメントでは、1 つのチタン カソードが 1 つのタンタル カソードに置き換えられています。タンタルの核質量が大きいため、後方散乱の確率が高まり、その結果、貴ガスのポンピング速度が上がります。 貴ガスのポンピング速度に関して最良の結果は、StarCell エレメントに典型的なオープン カソード構造を使用することで得られます。これらの構成では、フラット カソード構造が、イオンとの斜入射を可能にする構造に置き換えられています。イオンは中和され、その後、フラット カソードの場合よりもはるかに高い確率でポンプ壁またはアノードに向かって前方散乱します。その結果、貴ガスのポンピング速度は最大 N2 の 60% になります。さらに、利用可能なチタンをすべて最適に使用できる独自の設計により、StarCell ポンプの動作寿命は他のすべてのポンプよりも約 50% 長くなります。メタンメタンは希ガスではありませんが、ゲッター物質と反応しません。UHV システムでは、真空システムの壁に存在する水素と炭素の反応生成物として、常にある程度存在します。メタンは、ビーム減衰の主な原因となる電子加速器で特に問題となります。イオン ポンプのペニング放電により、メタン分子 (およびその他の炭化水素分子) は分解され、より小さな「ゲッター」化合物 (C、CH3、... H) に変換されます。その結果、メタンと軽質炭化水素のポンピング速度は常に N2 の速度よりも速くなります。最小化情報Agilent Varian 品質製造クリーン度システムで非常に低い圧力 (つまり 10-11 mbar) に到達するには、チャンバーとポンプの両方のガス放出を最小限に抑える必要があります。適切にクリーニングしないと、イオン ポンプ自体が UHV でのガス源になる可能性があります。清浄性を保証するために、VacIon Plus ポンプは、本体とすべての内部コンポーネントから徹底的にガスを放出するために、超清浄真空中で高温で工場で処理されます。継続的な陰極衝撃のため、イオン ポンプ要素の清浄性はさらに重要になります。陰極の表面または大部分に閉じ込められたガスは、最終的には放出されます。詳細情報 イオン ポンプのガス放出 イオン ポンプのガス放出システムは、ポンプ本体の熱処理プロセスであり、完全にコンピューター制御されており、達成されたポンプ仕様の最終テストを自動的に行うことができます。ポンプのベークアウトは、外部ポンプ本体を酸化から保護するために、窒素制御された雰囲気で行われます。このシステムは、イオン ポンプの内部表面の固有のガス放出を制御して熱でガスを放出するという原理に基づいています。したがって、時間ではなく圧力が全体のプロセスの原動力となります。ベークアウト時間は、ポンプ コンポーネントの内部洗浄によって決まり、この方法では、すべてのポンプの最終的なガス放出率とベース圧力は同じになります。熱処理の最後に、室温に達すると、RGA が実行されます。真空システムに設置されたガス分析装置が、ポンプによって脱ガスされたさまざまなガスのスペクトルを提供します。十分にベークされた真空システムに通常存在する H2 およびその他のピークが許容レベルを超える場合、ポンプは再度ベークされます。それ以外の場合は、ポンプがピンチオフされ、ベース圧力が監視されます。ベース圧力は、イオン電流の読み取り値によって評価されます。電流の減少はコンピューターで監視され、ベース電流に達した場合にのみポンプは出荷準備が整います。長い動作寿命すべての VacIon Plus ポンプの定格寿命は、1x10-6 mbar の圧力で数千時間を超えます (ダイオード ポンプの場合は 50,000 時間、StarCell の場合は 80,000 時間)。多くのイオン ポンプでは、絶縁体の金属化やポンプ要素の歪みにより、定格寿命よりかなり前にメンテナンスが必要になる場合があります。すべての VacIon Plus エレメントは、カソードの歪みを最小限に抑えるように設計されており (繰り返しベークアウトを行った後や高圧で始動した後でも)、絶縁体は二重凹面設計とキャップ シールドを使用してスパッタされたチタンから保護されています。情報を最小化

Agilent Varian VacIon Plus 40 StarCell イオン ポンプ、34 l/s ポンピング速度、マグネット搭載、2.75 インチ Conflat/CF 吸気口付き。Agilent Varian 部品番号 9191240。Agilent Varian VacIon Plus シリーズのイオン ポンプは、超高真空 (UHV) を作り出す高性能、清潔さ、さまざまなガスをポンピングする機能、長い動作寿命、真空圧の読み取り機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、最高級品となっています。ここでは、2.75 インチ Conflat 吸気フランジ (120 VAC ヒーターは含まれません) 付きの Agilent Varian VacIon Plus 40 StarCell イオン ポンプをご紹介します。VacIon Plus 40 StarCell の到達圧力は 10-11 Torr 未満、最大ベーキング温度は 350 度 C まで、ポンピング速度は 34 l/s です。 Agilent Varian VacIon Plus 40 StarCell イオン ポンプの完全な技術データとアプリケーション パンフレットは、以下の PDF 形式でダウンロードできます。磁石が取り付けられたこの Agilent Varian VacIon Plus 40 StarCell イオン ポンプの Agilent Varian 部品番号は 9191240 です。

Agilent Varian VacIon Plus 55 StarCell イオン ポンプ、50 l/s ポンピング速度、マグネット搭載、4.5 インチ Conflat/CF 吸気口付き。Agilent Varian 部品番号 9191340。Agilent Varian VacIon Plus シリーズのイオン ポンプは、超高真空 (UHV) の作成における高性能、清潔さ、さまざまなガスのポンピング機能、長い動作寿命、真空圧の読み取り機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、最高級品となっています。ここでは、4.5 インチ Conflat 吸気フランジ (120 VAC ヒーターは含まれません) 付きの Agilent Varian VacIon Plus 55 StarCell イオン ポンプをご紹介します。VacIon Plus 55 StarCell の到達圧力は 10-11 Torr 未満、最大ベーキング温度は 350 度 C まで、ポンピング速度は 50 l/s です。 Agilent Varian VacIon Plus 55 StarCell イオン ポンプの完全な技術データとアプリケーション パンフレットは、以下から PDF 形式でダウンロードできます。磁石が取り付けられたこの Agilent Varian VacIon Plus 55 StarCell イオン ポンプの Agilent Varian 部品番号は 9191430 です。イオン ポンプの動作真空ポンプは一般に、ポンプ内部のガス密度を、ポンプが排気する環境に存在するガス密度よりも低く維持することを基本として動作します。この結果、分子流条件下での分子のランダムな動きにより、ポンプへの正味のガス移動が発生します。ポンプ内に入ると、逃げ出すものはほとんどなく、ポンプのタイプに応じて、逃げ出した分子は置換されるか、捕捉されます。イオン ポンプは、ガス分子を実際に大気中に移動する置換ポンプではなく、代わりに分子を捕捉して保存します。その結果、ある時点でポンプを修理または交換する必要があります。これは通常、長年使用した後にのみ必要になります。詳細情報 スパッタイオンポンプ（またはイオンゲッタポンプ）という一般名は、ガス分子の一部がイオン化してスパッタリング剤のスパッタリングを引き起こすという事実に由来しています。この材料は活性ガスと化学反応を起こし、ポンプの内壁に堆積する安定した化合物を形成します。ゲッタ（通常はチタン）は、その材料のプレートまたは電極によって提供され、高電圧の影響下で形成されたガスイオンによってスパッタリングされ、侵食されます。これらの電位は通常、3,000～7,000 VDC の範囲です。外部の永久磁気回路は、通常 800～2,000 G の範囲の磁場をアノードセル軸と平行に生成します。アノードセル構造の機能は、磁場によって制限される高エネルギー電子の「雲」を封じ込めることです。ほとんどのイオン化装置は同じように動作します。衝突が発生すると、ガス分子は高エネルギー電子によって衝撃を受けます。分子は自身の電子を 1 つ以上失い、正に帯電したイオンとして残ることがあります。強い電界の影響を受けて、イオンはチタン陰極に向かって加速されます。この衝突の力は、原子を陰極から放出し、ポンプの隣接する壁に「スパッタリング」させるのに十分です。スパッタリングされたばかりのチタンは極めて反応性が高く、活性ガスと化学反応を起こします。結果として生じる化合物は、ポンプ要素の表面とポンプ壁に蓄積します。活性ガスとは、酸素、窒素、CO、CO2、水などのガスであり、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの非反応性希ガスとは対照的です。後者は「イオン埋没」によってポンプされます (イオン埋没とは、スパッタリングされたゲッター原子によって不活性ガス原子が「塗りつぶされる」ことです)。イオン ポンプを使用して圧力を読み取ることができるのは、ポンプ電流と動作圧力が正比例しているためです。非常に低い圧力での圧力測定値の信頼性は漏れ電流によって制限され、電界放出による漏れ電流はポンプに印加される電圧に大きく依存します。デュアル コントローラは、あらゆる VacIon Plus ポンプで使用するように設計されており、動作圧力に応じて電圧を調整する独自の機能を備えています。これにより、低圧での漏れ電流が最小限に抑えられ、10-10 mbar の範囲まで信頼性の高い圧力測定値が得られます。VacIon Plus ファミリーイオン ポンプは、そのクリーンさ、さまざまなガスをポンプできる機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、超高真空 (UHV) の作成によく使用されます。長い動作寿命と圧力読み取り機能は、イオン ポンプのその他の重要な機能です。VacIon Plus ファミリーは、これらすべての特性を強化するように設計されているため、あらゆるイオン ポンプ要件に対して最も先進的で価値のあるソリューションを提供します。一般に、すべてのイオン ポンプは、ある程度すべてのガスをポンプできます。最高の性能とベース圧力を得るために、さまざまな圧力範囲とさまざまなガスで最適化された性能を持つさまざまな種類のイオンポンプが開発されています。Agilent Varian の VacIon Plus は、ダイオード、ノーブルダイオード、StarCell の 3 つの異なる要素から選択できる完全な製品ファミリです。どのようなアプリケーションでも、それに合わせて設計された VacIon Plus ポンプがあります。ダイオード VacIon PlusVacIon Plus ポンプのダイオード バージョンは、酸素 (O2)、窒素 (N2)、二酸化炭素 (CO2)、一酸化炭素 (CO)、およびその他の収集可能なガスに対して、すべてのイオンポンプの中で最も速いポンピング速度を備えています。水素 (H2) に対しても最高のポンピング速度と容量を提供します。そのシンプルな機械構造により、非常に低い圧力まで信頼性の高い電流/圧力の読み取りが可能になり、完全に振動のない動作が可能になります。その幾何学的および電気的構成により、電子検出器または同様のデバイスの近くで使用できます。そのため、ダイオード VacIon Plus ポンプは、汎用 UHV システム、電子デバイスの排気、最も感度の高い電子顕微鏡で幅広く使用されています。ただし、ダイオードは、アルゴン (Ar)、ヘリウム (He)、メタン (CH4) などの希ガスをポンプするアプリケーションには推奨されません。 ノーブル ダイオード VacIon Plusノーブル ダイオード VacIon Plus エレメントは、チタン カソードの代わりにタンタル カソードを使用したダイオード エレメントのバージョンです。この置き換えにより、希ガス (主にアルゴンとヘリウム) をポンプする際のポンピング速度と安定性が向上します。その他の点では、エレメントはダイオード VacIon Plus と同等です。 ノーブル ダイオード VacIon Plus ポンプは、希ガスのポンピングが重要な特性となるあらゆるアプリケーションで使用されます。ダイオード構成と同様に、ノーブル ダイオードは、非常に低い圧力ですべてのガスに対して一貫したポンピング速度を維持します。ただし、H2 および収集可能なガスのポンピング速度は、対応するダイオード ポンプよりも遅くなります。ノーブル ダイオード VacIon Plus は、通常、ガスの混合物をポンピングし、圧力が非常に一定である (つまり、突然のガスのバーストや体系的な高圧サイクルがない) UHV アプリケーションで使用されます。非常に低い圧力でもほぼすべてのガスに対して速度が一定であるという特性により、イオン ポンプのみを使用して UHV 圧力を得る場合に最適です。これは、粒子加速器やシンクロトロン リング、および表面分析アプリケーションでよく見られる状況です。アプリケーションで高圧へのサイクル、大量の H2 のポンピングが必要な場合、またはイオン ポンプをチタン サブリメーション ポンプや非蒸発性ゲッターなどの他の UHV ポンプと組み合わせる場合は、他の VacIon Plus バージョンが推奨されます。StarCell VacIon PlusStarCell VacIon Plus エレメントは、Triode 構成の最新のバリエーションです。特許取得済みの設計により、このイオンポンプは、大量の希ガス（ノーブルダイオードよりも優れている）と水素（ダイオードと同等）を処理できる唯一のイオンポンプとなっています。さらに、このポンプは、メタン、アルゴン、ヘリウムに対して最高の速度と容量を提供します。さまざまなガスに対する高い総容量と、比較的高い圧力での非常に優れた速度性能により、StarCell VacIon Plus は、10-8 mbar 以上で常時動作する必要があるアプリケーションに最適です。これには通常、電子顕微鏡や質量分析計が含まれます。アルゴン、ヘリウム、メタンに対する高いポンピング速度（あらゆる圧力でどのイオンポンプよりも最高）により、StarCell は、イオンポンプをチタン昇華ポンプ（TSP）または非蒸発ゲッター（NEG）ポンプと組み合わせて使用し、ポンピング性能を強化するあらゆるアプリケーションの標準となっています。 StarCell VacIon Plus と TSP/NEG ポンプの組み合わせにより、これらの組み合わせの最適化された特性のおかげで、達成可能な最低圧力が得られました。既存の粒子加速器とシンクロトロン源、ビーム ライン、転送ライン、および類似のデバイスのほとんどは、すべてのガス種に対して最大速度を得るためにこれらの組み合わせを使用しており、現在も成功しています。最小情報 VacIon Plus の概要ポンピング速度 ポンプが特定の体積から分子を除去する能力を表すために使用される最も一般的なパラメーターは、ポンピング速度です。これは通常、リットル/秒で測定され、時間単位あたりに除去されるガス量 (特定の圧力で) を表します。イオンポンプでは、正味のポンピング効果は、さまざまな現象の合計から生じます。詳細情報 • イオン衝撃によるカソード材料のスパッタリングによって生成されたゲッター膜のポンピング作用。• イオン注入とカソードへの拡散によるポンピング作用。• アノードとポンプ壁へのガスの埋没。• カソードの加熱と浸食によるカソードからのガスの再放出。寿命イオンポンプが新しい場合、またはベーキングなどによって再生されている場合、カソードの表面層はきれいで、そこからのガスの再放出はごくわずかです。この状態では、イオンポンプは「不飽和」と呼ばれ、ポンピング効果はゲッター効果とイオン注入および拡散の両方によるものです。カソードに注入されたガス分子の数が増えると、イオン衝撃によるそれらの再放出が増加します。その結果、イオン注入とガスの再放出の間の平衡状態に達するまで、正味のポンピング速度は低下します。この状態では、イオンポンプは「飽和」しており、正味のポンピング速度は、カソードからスパッタされた物質のゲッタリング作用のみによるもので、不飽和ポンプのポンピング速度の約半分です。飽和効果はカソードに注入されたガス分子の量に依存するため、イオンポンプを飽和させるのに必要な時間は、ポンプが動作する圧力に反比例します。したがって、圧力が低いほど、ポンプが飽和するまでの時間が長くなります。適切なベークアウト手順（およびそれに伴うポンプの再生）を備えたイオンポンプ式 UHV システムでは、10～11 mbar の範囲の圧力が可能です。この圧力では、イオンポンプは飽和するまでの数年は高い（不飽和）ポンピング速度値で動作します。活性ガス（N2、02、CO、CO2...）これらのガスの特性は、ほとんどの金属と容易に反応して安定した化合物を形成することです。イオンポンプでは、これらの活性ガス分子は、カソード材料のスパッタリングによって生成された新鮮なチタン膜と反応します。これらの活性ガス分子は、カソード内に深く拡散しません。カソード表面に捕捉されたこれらの分子の再放出による飽和効果は非常に強力です。ダイオードおよびノーブルダイオード素子は低圧でより高いポンピング速度を示しますが、StarCell 素子は高圧でより優れた性能を発揮します。水素水素は活性ガスですが、質量が非常に小さいため、スパッタリング率は非常に低くなります。この事実にもかかわらず、H2 のポンピング速度は非常に高速です。これは、H2 が再放出をほとんど伴わずに急速にカソード内に拡散するためです。H2 をポンピングする場合、イオンポンプは常に不飽和状態で動作します。その結果、H2 の公称速度は、窒素の対応する値の約 2 倍になります。さらに、より重いガスが微量に存在する場合、スパッタリング率の増加により、さらに高い水素ポンピング速度が得られます。ダイオード素子は、タンタルカソードの H2 溶解度がチタンカソードよりも低いため、希ガスダイオードよりも高いポンピング速度を示します。StarCell 素子は、高圧での優れた性能と H2 の強化された容量を兼ね備えています。希ガス (He、Ne、Ar、Kr、Xe) 希ガスはチタンに埋め込まれることでポンピングされます。希ガスイオンは、エネルギーを失うことなく、カソードから中和され散乱されます。これらの中性原子は、アノードとポンプ壁に埋め込まれたり付着したりするのに十分なエネルギーを維持し、そこでスパッタされたチタンに埋め込まれて永久にポンピングされます。ダイオード構成では、中和と後方散乱の確率が非常に小さいため、希ガスのポンピング速度は N2 ポンピング速度のわずかな割合にすぎません。さらに、比較的高いアルゴン分圧 (10-8 mbar を超える) で動作している場合、一時的にカソードに埋め込まれたアルゴンの再放出による突然の圧力バーストが観察されます。これが起こると、ダイオード ポンプは、そのソースが停止されるまで、それ以上アルゴンをポンプできません。この現象は、「アルゴン不安定性」として知られています。 貴金属ダイオード エレメントでは、1 つのチタン カソードが 1 つのタンタル カソードに置き換えられています。タンタルの核質量が大きいため、後方散乱の確率が高まり、その結果、貴ガスのポンピング速度が上がります。 貴ガスのポンピング速度に関して最良の結果は、StarCell エレメントに典型的なオープン カソード構造を使用することで得られます。これらの構成では、フラット カソード構造が、イオンとの斜入射を可能にする構造に置き換えられています。イオンは中和され、その後、フラット カソードの場合よりもはるかに高い確率でポンプ壁またはアノードに向かって前方散乱します。その結果、貴ガスのポンピング速度は最大 N2 の 60% になります。さらに、利用可能なチタンをすべて最適に使用できる独自の設計により、StarCell ポンプの動作寿命は他のすべてのポンプよりも約 50% 長くなります。メタンメタンは希ガスではありませんが、ゲッター物質と反応しません。UHV システムでは、真空システムの壁に存在する水素と炭素の反応生成物として、常にある程度存在します。メタンは、ビーム減衰の主な原因となる電子加速器で特に問題となります。イオン ポンプのペニング放電により、メタン分子 (およびその他の炭化水素分子) は分解され、より小さな「ゲッター」化合物 (C、CH3、... H) に変換されます。その結果、メタンと軽質炭化水素のポンピング速度は常に N2 の速度よりも速くなります。最小化情報Agilent Varian 品質製造クリーン度システムで非常に低い圧力 (つまり 10-11 mbar) に到達するには、チャンバーとポンプの両方のガス放出を最小限に抑える必要があります。適切にクリーニングしないと、イオン ポンプ自体が UHV でのガス源になる可能性があります。清浄性を保証するために、VacIon Plus ポンプは、本体とすべての内部コンポーネントから徹底的にガスを放出するために、超清浄真空中で高温で工場で処理されます。継続的な陰極衝撃のため、イオン ポンプ要素の清浄性はさらに重要になります。陰極の表面または大部分に閉じ込められたガスは、最終的には放出されます。詳細情報 イオン ポンプのガス放出 イオン ポンプのガス放出システムは、ポンプ本体の熱処理プロセスであり、完全にコンピューター制御されており、達成されたポンプ仕様の最終テストを自動的に行うことができます。ポンプのベークアウトは、外部ポンプ本体を酸化から保護するために、窒素制御された雰囲気で行われます。このシステムは、イオン ポンプの内部表面の固有のガス放出を制御して熱でガスを放出するという原理に基づいています。したがって、時間ではなく圧力が全体のプロセスの原動力となります。ベークアウト時間は、ポンプ コンポーネントの内部洗浄によって決まり、この方法では、すべてのポンプの最終的なガス放出率とベース圧力は同じになります。熱処理の最後に、室温に達すると、RGA が実行されます。真空システムに設置されたガス分析装置が、ポンプによって脱ガスされたさまざまなガスのスペクトルを提供します。十分にベークされた真空システムに通常存在する H2 およびその他のピークが許容レベルを超える場合、ポンプは再度ベークされます。それ以外の場合は、ポンプがピンチオフされ、ベース圧力が監視されます。ベース圧力は、イオン電流の読み取り値によって評価されます。電流の減少はコンピューターで監視され、ベース電流に達した場合にのみポンプは出荷準備が整います。長い動作寿命すべての VacIon Plus ポンプの定格寿命は、1x10-6 mbar の圧力で数千時間を超えます (ダイオード ポンプの場合は 50,000 時間、StarCell の場合は 80,000 時間)。多くのイオン ポンプでは、絶縁体の金属化やポンプ要素の歪みにより、定格寿命よりかなり前にメンテナンスが必要になる場合があります。すべての VacIon Plus エレメントは、カソードの歪みを最小限に抑えるように設計されており (繰り返しベークアウトを行った後や高圧で始動した後でも)、絶縁体は二重凹面設計とキャップ シールドを使用してスパッタされたチタンから保護されています。情報を最小化

Agilent Varian VacIon Plus 75 StarCell イオン ポンプ、65 l/s ポンピング速度、マグネット搭載、6 インチ CF 吸気口付き。Agilent Varian 部品番号 9191440。Agilent Varian VacIon Plus シリーズのイオン ポンプは、超高真空 (UHV) の作成における高性能、清潔さ、さまざまなガスのポンピング機能、長い動作寿命、真空圧の読み取り機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、最高級品となっています。ここでは、6 インチ コンフラット吸気フランジ (120 VAC ヒーターは含まれません) 付きの Agilent Varian VacIon Plus 75 StarCell イオン ポンプをご紹介します。VacIon Plus 75 StarCell の到達圧力は 10-11 Torr 未満、最大ベーキング温度は 350 度 C まで、ポンピング速度は 75 l/s です。 Agilent Varian VacIon Plus 75 StarCell イオン ポンプの完全な技術データとアプリケーション パンフレットは、以下から PDF 形式でダウンロードできます。磁石が取り付けられたこの Agilent Varian VacIon Plus 75 StarCell イオン ポンプの Agilent Varian 部品番号は 9191440 です。イオン ポンプの動作真空ポンプは一般に、ポンプ内部のガス密度を、ポンプが排気する環境に存在するガス密度よりも低く維持することを基本として動作します。この結果、分子流条件下での分子のランダムな動きにより、ポンプへの正味のガス移動が発生します。ポンプ内に入ると、逃げ出すものはほとんどなく、ポンプのタイプに応じて、逃げ出した分子は置換されるか、捕捉されます。イオン ポンプは、ガス分子を実際に大気中に移動する置換ポンプではなく、代わりに分子を捕捉して保存します。その結果、ある時点でポンプを修理または交換する必要があります。これは通常、長年使用した後にのみ必要になります。詳細情報 スパッタイオンポンプ（またはイオンゲッタポンプ）という一般名は、ガス分子の一部がイオン化してスパッタリング剤のスパッタリングを引き起こすという事実に由来しています。この材料は活性ガスと化学反応を起こし、ポンプの内壁に堆積する安定した化合物を形成します。ゲッタ（通常はチタン）は、その材料のプレートまたは電極によって提供され、高電圧の影響下で形成されたガスイオンによってスパッタリングされ、侵食されます。これらの電位は通常、3,000～7,000 VDC の範囲です。外部の永久磁気回路は、通常 800～2,000 G の範囲の磁場をアノードセル軸と平行に生成します。アノードセル構造の機能は、磁場によって制限される高エネルギー電子の「雲」を封じ込めることです。ほとんどのイオン化装置は同じように動作します。衝突が発生すると、ガス分子は高エネルギー電子によって衝撃を受けます。分子は自身の電子を 1 つ以上失い、正に帯電したイオンとして残ることがあります。強い電界の影響を受けて、イオンはチタン陰極に向かって加速されます。この衝突の力は、原子を陰極から放出し、ポンプの隣接する壁に「スパッタリング」させるのに十分です。スパッタリングされたばかりのチタンは極めて反応性が高く、活性ガスと化学反応を起こします。結果として生じる化合物は、ポンプ要素の表面とポンプ壁に蓄積します。活性ガスとは、酸素、窒素、CO、CO2、水などのガスであり、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの非反応性希ガスとは対照的です。後者は「イオン埋没」によってポンプされます (イオン埋没とは、スパッタリングされたゲッター原子によって不活性ガス原子が「塗りつぶされる」ことです)。イオン ポンプを使用して圧力を読み取ることができるのは、ポンプ電流と動作圧力が正比例しているためです。非常に低い圧力での圧力測定値の信頼性は漏れ電流によって制限され、電界放出による漏れ電流はポンプに印加される電圧に大きく依存します。デュアル コントローラは、あらゆる VacIon Plus ポンプで使用するように設計されており、動作圧力に応じて電圧を調整する独自の機能を備えています。これにより、低圧での漏れ電流が最小限に抑えられ、10-10 mbar の範囲まで信頼性の高い圧力測定値が得られます。VacIon Plus ファミリーイオン ポンプは、そのクリーンさ、さまざまなガスをポンプできる機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、超高真空 (UHV) の作成によく使用されます。長い動作寿命と圧力読み取り機能は、イオン ポンプのその他の重要な機能です。VacIon Plus ファミリーは、これらすべての特性を強化するように設計されているため、あらゆるイオン ポンプ要件に対して最も先進的で価値のあるソリューションを提供します。一般に、すべてのイオン ポンプは、ある程度すべてのガスをポンプできます。最高の性能とベース圧力を得るために、さまざまな圧力範囲とさまざまなガスで最適化された性能を持つさまざまな種類のイオンポンプが開発されています。Agilent Varian の VacIon Plus は、ダイオード、ノーブルダイオード、StarCell の 3 つの異なる要素から選択できる完全な製品ファミリです。どのようなアプリケーションでも、それに合わせて設計された VacIon Plus ポンプがあります。ダイオード VacIon PlusVacIon Plus ポンプのダイオード バージョンは、酸素 (O2)、窒素 (N2)、二酸化炭素 (CO2)、一酸化炭素 (CO)、およびその他の収集可能なガスに対して、すべてのイオンポンプの中で最も速いポンピング速度を備えています。水素 (H2) に対しても最高のポンピング速度と容量を提供します。そのシンプルな機械構造により、非常に低い圧力まで信頼性の高い電流/圧力の読み取りが可能になり、完全に振動のない動作が可能になります。その幾何学的および電気的構成により、電子検出器または同様のデバイスの近くで使用できます。そのため、ダイオード VacIon Plus ポンプは、汎用 UHV システム、電子デバイスの排気、最も感度の高い電子顕微鏡で幅広く使用されています。ただし、ダイオードは、アルゴン (Ar)、ヘリウム (He)、メタン (CH4) などの希ガスをポンプするアプリケーションには推奨されません。 ノーブル ダイオード VacIon Plusノーブル ダイオード VacIon Plus エレメントは、チタン カソードの代わりにタンタル カソードを使用したダイオード エレメントのバージョンです。この置き換えにより、希ガス (主にアルゴンとヘリウム) をポンプする際のポンピング速度と安定性が向上します。その他の点では、エレメントはダイオード VacIon Plus と同等です。 ノーブル ダイオード VacIon Plus ポンプは、希ガスのポンピングが重要な特性となるあらゆるアプリケーションで使用されます。ダイオード構成と同様に、ノーブル ダイオードは、非常に低い圧力ですべてのガスに対して一貫したポンピング速度を維持します。ただし、H2 および収集可能なガスのポンピング速度は、対応するダイオード ポンプよりも遅くなります。ノーブル ダイオード VacIon Plus は、通常、ガスの混合物をポンピングし、圧力が非常に一定である (つまり、突然のガスのバーストや体系的な高圧サイクルがない) UHV アプリケーションで使用されます。非常に低い圧力でもほぼすべてのガスに対して速度が一定であるという特性により、イオン ポンプのみを使用して UHV 圧力を得る場合に最適です。これは、粒子加速器やシンクロトロン リング、および表面分析アプリケーションでよく見られる状況です。アプリケーションで高圧へのサイクル、大量の H2 のポンピングが必要な場合、またはイオン ポンプをチタン サブリメーション ポンプや非蒸発性ゲッターなどの他の UHV ポンプと組み合わせる場合は、他の VacIon Plus バージョンが推奨されます。StarCell VacIon PlusStarCell VacIon Plus エレメントは、Triode 構成の最新のバリエーションです。特許取得済みの設計により、このイオンポンプは、大量の希ガス（ノーブルダイオードよりも優れている）と水素（ダイオードと同等）を処理できる唯一のイオンポンプとなっています。さらに、このポンプは、メタン、アルゴン、ヘリウムに対して最高の速度と容量を提供します。さまざまなガスに対する高い総容量と、比較的高い圧力での非常に優れた速度性能により、StarCell VacIon Plus は、10-8 mbar 以上で常時動作する必要があるアプリケーションに最適です。これには通常、電子顕微鏡や質量分析計が含まれます。アルゴン、ヘリウム、メタンに対する高いポンピング速度（あらゆる圧力でどのイオンポンプよりも最高）により、StarCell は、イオンポンプをチタン昇華ポンプ（TSP）または非蒸発ゲッター（NEG）ポンプと組み合わせて使用し、ポンピング性能を強化するあらゆるアプリケーションの標準となっています。 StarCell VacIon Plus と TSP/NEG ポンプの組み合わせにより、これらの組み合わせの最適化された特性のおかげで、達成可能な最低圧力が得られました。既存の粒子加速器とシンクロトロン源、ビーム ライン、転送ライン、および類似のデバイスのほとんどは、すべてのガス種に対して最大速度を得るためにこれらの組み合わせを使用しており、現在も成功しています。最小情報 VacIon Plus の概要ポンピング速度 ポンプが特定の体積から分子を除去する能力を表すために使用される最も一般的なパラメーターは、ポンピング速度です。これは通常、リットル/秒で測定され、時間単位あたりに除去されるガス量 (特定の圧力で) を表します。イオンポンプでは、正味のポンピング効果は、さまざまな現象の合計から生じます。詳細情報 • イオン衝撃によるカソード材料のスパッタリングによって生成されたゲッター膜のポンピング作用。• イオン注入とカソードへの拡散によるポンピング作用。• アノードとポンプ壁へのガスの埋没。• カソードの加熱と浸食によるカソードからのガスの再放出。寿命イオンポンプが新しい場合、またはベーキングなどによって再生されている場合、カソードの表面層はきれいで、そこからのガスの再放出はごくわずかです。この状態では、イオンポンプは「不飽和」と呼ばれ、ポンピング効果はゲッター効果とイオン注入および拡散の両方によるものです。カソードに注入されたガス分子の数が増えると、イオン衝撃によるそれらの再放出が増加します。その結果、イオン注入とガスの再放出の間の平衡状態に達するまで、正味のポンピング速度は低下します。この状態では、イオンポンプは「飽和」しており、正味のポンピング速度は、カソードからスパッタされた物質のゲッタリング作用のみによるもので、不飽和ポンプのポンピング速度の約半分です。飽和効果はカソードに注入されたガス分子の量に依存するため、イオンポンプを飽和させるのに必要な時間は、ポンプが動作する圧力に反比例します。したがって、圧力が低いほど、ポンプが飽和するまでの時間が長くなります。適切なベークアウト手順（およびそれに伴うポンプの再生）を備えたイオンポンプ式 UHV システムでは、10～11 mbar の範囲の圧力が可能です。この圧力では、イオンポンプは飽和するまでの数年は高い（不飽和）ポンピング速度値で動作します。活性ガス（N2、02、CO、CO2...）これらのガスの特性は、ほとんどの金属と容易に反応して安定した化合物を形成することです。イオンポンプでは、これらの活性ガス分子は、カソード材料のスパッタリングによって生成された新鮮なチタン膜と反応します。これらの活性ガス分子は、カソード内に深く拡散しません。カソード表面に捕捉されたこれらの分子の再放出による飽和効果は非常に強力です。ダイオードおよびノーブルダイオード素子は低圧でより高いポンピング速度を示しますが、StarCell 素子は高圧でより優れた性能を発揮します。水素水素は活性ガスですが、質量が非常に小さいため、スパッタリング率は非常に低くなります。この事実にもかかわらず、H2 のポンピング速度は非常に高速です。これは、H2 が再放出をほとんど伴わずに急速にカソード内に拡散するためです。H2 をポンピングする場合、イオンポンプは常に不飽和状態で動作します。その結果、H2 の公称速度は、窒素の対応する値の約 2 倍になります。さらに、より重いガスが微量に存在する場合、スパッタリング率の増加により、さらに高い水素ポンピング速度が得られます。ダイオード素子は、タンタルカソードの H2 溶解度がチタンカソードよりも低いため、希ガスダイオードよりも高いポンピング速度を示します。StarCell 素子は、高圧での優れた性能と H2 の強化された容量を兼ね備えています。希ガス (He、Ne、Ar、Kr、Xe) 希ガスはチタンに埋め込まれることでポンピングされます。希ガスイオンは、エネルギーを失うことなく、カソードから中和され散乱されます。これらの中性原子は、アノードとポンプ壁に埋め込まれたり付着したりするのに十分なエネルギーを維持し、そこでスパッタされたチタンに埋め込まれて永久にポンピングされます。ダイオード構成では、中和と後方散乱の確率が非常に小さいため、希ガスのポンピング速度は N2 ポンピング速度のわずかな割合にすぎません。さらに、比較的高いアルゴン分圧 (10-8 mbar を超える) で動作している場合、一時的にカソードに埋め込まれたアルゴンの再放出による突然の圧力バーストが観察されます。これが起こると、ダイオード ポンプは、そのソースが停止されるまで、それ以上アルゴンをポンプできません。この現象は、「アルゴン不安定性」として知られています。 貴金属ダイオード エレメントでは、1 つのチタン カソードが 1 つのタンタル カソードに置き換えられています。タンタルの核質量が大きいため、後方散乱の確率が高まり、その結果、貴ガスのポンピング速度が上がります。 貴ガスのポンピング速度に関して最良の結果は、StarCell エレメントに典型的なオープン カソード構造を使用することで得られます。これらの構成では、フラット カソード構造が、イオンとの斜入射を可能にする構造に置き換えられています。イオンは中和され、その後、フラット カソードの場合よりもはるかに高い確率でポンプ壁またはアノードに向かって前方散乱します。その結果、貴ガスのポンピング速度は最大 N2 の 60% になります。さらに、利用可能なチタンをすべて最適に使用できる独自の設計により、StarCell ポンプの動作寿命は他のすべてのポンプよりも約 50% 長くなります。メタンメタンは希ガスではありませんが、ゲッター物質と反応しません。UHV システムでは、真空システムの壁に存在する水素と炭素の反応生成物として、常にある程度存在します。メタンは、ビーム減衰の主な原因となる電子加速器で特に問題となります。イオン ポンプのペニング放電により、メタン分子 (およびその他の炭化水素分子) は分解され、より小さな「ゲッター」化合物 (C、CH3、... H) に変換されます。その結果、メタンと軽質炭化水素のポンピング速度は常に N2 の速度よりも速くなります。最小化情報Agilent Varian 品質製造クリーン度システムで非常に低い圧力 (つまり 10-11 mbar) に到達するには、チャンバーとポンプの両方のガス放出を最小限に抑える必要があります。適切にクリーニングしないと、イオン ポンプ自体が UHV でのガス源になる可能性があります。清浄性を保証するために、VacIon Plus ポンプは、本体とすべての内部コンポーネントから徹底的にガスを放出するために、超清浄真空中で高温で工場で処理されます。継続的な陰極衝撃のため、イオン ポンプ要素の清浄性はさらに重要になります。陰極の表面または大部分に閉じ込められたガスは、最終的には放出されます。詳細情報 イオン ポンプのガス放出 イオン ポンプのガス放出システムは、ポンプ本体の熱処理プロセスであり、完全にコンピューター制御されており、達成されたポンプ仕様の最終テストを自動的に行うことができます。ポンプのベークアウトは、外部ポンプ本体を酸化から保護するために、窒素制御された雰囲気で行われます。このシステムは、イオン ポンプの内部表面の固有のガス放出を制御して熱でガスを放出するという原理に基づいています。したがって、時間ではなく圧力が全体のプロセスの原動力となります。ベークアウト時間は、ポンプ コンポーネントの内部洗浄によって決まり、この方法では、すべてのポンプの最終的なガス放出率とベース圧力は同じになります。熱処理の最後に、室温に達すると、RGA が実行されます。真空システムに設置されたガス分析装置が、ポンプによって脱ガスされたさまざまなガスのスペクトルを提供します。十分にベークされた真空システムに通常存在する H2 およびその他のピークが許容レベルを超える場合、ポンプは再度ベークされます。それ以外の場合は、ポンプがピンチオフされ、ベース圧力が監視されます。ベース圧力は、イオン電流の読み取り値によって評価されます。電流の減少はコンピューターで監視され、ベース電流に達した場合にのみポンプは出荷準備が整います。長い動作寿命すべての VacIon Plus ポンプの定格寿命は、1x10-6 mbar の圧力で数千時間を超えます (ダイオード ポンプの場合は 50,000 時間、StarCell の場合は 80,000 時間)。多くのイオン ポンプでは、絶縁体の金属化やポンプ要素の歪みにより、定格寿命よりかなり前にメンテナンスが必要になる場合があります。すべての VacIon Plus エレメントは、カソードの歪みを最小限に抑えるように設計されており (繰り返しベークアウトを行った後や高圧で始動した後でも)、絶縁体は二重凹面設計とキャップ シールドを使用してスパッタされたチタンから保護されています。情報を最小化

Agilent Varian VacIon 150 StarCell イオン ポンプには、120 VAC ヒーターが取り付けられており、125 l/s のポンピング速度、マグネット、6 インチ CF 吸気口が付いています。Agilent Varian 部品番号 9191541。Agilent Varian VacIon Plus シリーズのイオン ポンプは、超高真空 (UHV) を作成する高性能、清潔さ、さまざまなガスをポンピングする機能、長い動作寿命、真空圧の読み取り機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、最高級の製品となっています。ここでは、Agilent が取り付けた 6 インチのコンフラット吸気フランジと 120 VAC ヒーターが付いた Agilent Varian VacIon Plus 150 StarCell イオン ポンプをご紹介します。 VacIon Plus 150 StarCell の到達圧力は 10-11 Torr 未満、最大ベーキング温度は 350 度 C まで、排気速度は 125 l/s です。Agilent Varian VacIon Plus 150 StarCell 高真空イオンポンプの完全な技術データとアプリケーション パンフレットは、以下から PDF 形式でダウンロードできます。磁石と 120 VAC ヒーターが取り付けられたこの Agilent Varian VacIon Plus 150 StarCell イオンポンプの Agilent Varian 部品番号は 9191541 です。イオンポンプの動作真空ポンプは一般に、ポンプ内のガス密度を、ポンプが排気する環境よりも低く維持することを基本として動作します。その結果、分子流条件下での分子のランダムな動きにより、ポンプへの正味のガス移動が発生します。ポンプ内に入ると、逃げ出すものはほとんどなく、ポンプの種類に応じて、移動または捕捉されます。イオンポンプは、ガス分子を実際に大気中に移動させる置換ポンプではなく、ガス分子を捕捉して貯蔵します。その結果、ある時点でポンプを修理または交換する必要があります。これは通常、長年使用した後にのみ必要になります。 詳細情報 スパッタイオンポンプ（またはイオンゲッターポンプ）という一般名は、ガス分子の一部がイオン化してスパッタリング剤のスパッタリングを引き起こすという事実に由来しています。この材料は活性ガスと化学反応を起こし、ポンプの内壁に堆積する安定した化合物を形成します。ゲッター（通常はチタン）は、その材料のプレートまたは電極によって提供され、高電圧の影響下で形成されたガスイオンによってスパッタリングされ、侵食されます。これらの電位は通常、3,000〜7,000 VDC の範囲です。外部の永久磁気回路は、通常 800〜2,000 G の範囲の磁場をアノードセル軸と平行に生成します。アノードセル構造の機能は、磁場によって拘束された高エネルギー電子の「雲」を封じ込めることです。ほとんどのイオン化装置は同じように動作します。衝突が発生すると、ガス分子は高エネルギー電子の衝撃を受けます。分子は自身の電子を 1 つ以上失い、正に帯電したイオンとして残ります。強い電界の影響下で、イオンはチタンカソードに加速されます。この衝突の力は、原子をカソードから放出し、ポンプの隣接する壁に「スパッタ」させるのに十分です。スパッタされたばかりのチタンは極めて反応性が高く、活性ガスと化学反応を起こします。結果として生じる化合物は、ポンプ要素とポンプ壁の表面に蓄積します。活性ガスとは、酸素、窒素、CO、CO2、水などのガスであり、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの非反応性希ガスとは対照的です。後者は「イオン埋没」によってポンピングされます (イオン埋没とは、スパッタされたゲッター原子によって不活性ガス原子が「塗りつぶされる」ことです)。イオンポンプを使用して圧力を読み取ることができるのは、ポンプ電流と動作圧力が正比例しているためです。非常に低い圧力での圧力読み取りの信頼性は漏れ電流によって制限され、電界放出による漏れ電流はポンプに適用される電圧に大きく依存します。デュアル コントローラは、VacIon Plus ポンプで使用するように設計されており、動作圧力に応じて電圧を調整する独自の機能を提供します。これにより、低圧での漏れ電流が最小限に抑えられ、10-10 mbar の範囲まで信頼性の高い圧力読み取りが提供されます。VacIon Plus ファミリーのイオン ポンプは、そのクリーンさ、さまざまなガスのポンピング機能、メンテナンス フリー、振動のない動作により、超高真空 (UHV) の作成によく使用されます。長い動作寿命と圧力読み取り機能は、イオンポンプのその他の重要な機能です。 VacIon Plus ファミリーは、これらすべての特性を強化するように設計されており、あらゆるイオン ポンピング要件に対応する最も先進的で価値のあるソリューションを提供します。一般に、すべてのイオン ポンプは、ある程度すべてのガスをポンピングできます。最高のパフォーマンスとベース圧力を得るために、さまざまな圧力範囲とさまざまなガスで最適化されたパフォーマンスを備えたさまざまなタイプのイオン ポンプが開発されています。Agilent Varian の VacIon Plus は、ダイオード、ノーブル ダイオード、StarCell の 3 つの異なる要素から選択できる完全な製品ファミリーです。どのようなアプリケーションでも、それに合わせて設計された VacIon Plus ポンプがあります。ダイオード VacIon PlusVacIon Plus ポンプのダイオード バージョンは、酸素 (O2)、窒素 (N2)、二酸化炭素 (CO2)、一酸化炭素 (CO)、およびその他の収集可能なガスに対して、すべてのイオン ポンプの中で最も高いポンピング速度を備えています。また、水素 (H2) に対しても最高のポンピング速度と容量を提供します。そのシンプルな機械構造により、非常に低い圧力まで信頼性の高い電流/圧力読み取りが可能になり、完全に振動のない動作が可能です。その形状と電気構成により、電子検出器や類似の装置の近くで使用できます。したがって、ダイオード VacIon Plus ポンプは、汎用 UHV システム、電子装置の排気、最も感度の高い電子顕微鏡で幅広く使用されています。ただし、アルゴン (Ar)、ヘリウム (He)、メタン (CH4) などの希ガスをポンプする用途にはダイオードは推奨されません。 ノーブル ダイオード VacIon Plusノーブル ダイオード VacIon Plus エレメントはダイオード エレメントの一種で、チタン カソードの代わりにタンタル カソードが使用されています。この置き換えにより、希ガス (主にアルゴンとヘリウム) をポンプする際のポンプ速度と安定性が向上します。その他の点では、エレメントはダイオード VacIon Plus と同等です。 ノーブル ダイオード VacIon Plus ポンプは、希ガスのポンプが重要な特性となるあらゆる用途で使用されます。ダイオード構成と同様に、ノーブル ダイオードは、非常に低い圧力ですべてのガスに対して一貫したポンピング速度を維持します。ただし、H2 および収集可能なガスのポンピング速度は、対応するダイオード ポンプよりも低くなります。ノーブル ダイオード VacIon Plus は、通常、ガスの混合物をポンピングする必要があり、圧力が非常に一定である (つまり、突然のガスのバーストや体系的な高圧サイクルがない) UHV アプリケーションで使用されます。非常に低い圧力でもほぼすべてのガスに対して一貫した速度という特性があるため、イオン ポンプのみを使用して UHV 圧力を得る場合に最適です。これは、粒子加速器やシンクロトロン リング、および表面分析アプリケーションでよく見られる状況です。アプリケーションで高圧へのサイクル、大量の H2 のポンピングが必要な場合、またはイオン ポンプをチタン サブリメーション ポンプや非蒸発性ゲッターなどの他の UHV ポンプと組み合わせる場合は、他の VacIon Plus バージョンが推奨されます。 StarCell VacIon PlusStarCell VacIon Plus エレメントは、三極管構成の最新バリエーションです。特許取得済みの設計により、このイオン ポンプは、大量の希ガス (希ガス ダイオードよりも優れています) と水素 (ダイオードと同等) を処理できる唯一のイオン ポンプとなっています。さらに、このポンプは、メタン、アルゴン、ヘリウムに対して最高の速度と容量を提供します。さまざまなガスに対する高い総容量と、比較的高い圧力での非常に優れた速度性能により、StarCell VacIon Plus は、10-8 mbar 以上で常時動作する必要があるアプリケーションに最適です。これには通常、電子顕微鏡や質量分析計が含まれます。アルゴン、ヘリウム、メタンに対する高い排気速度 (あらゆる圧力におけるあらゆるイオンポンプの中で最高) により、StarCell は、イオンポンプをチタン昇華ポンプ (TSP) または非蒸発ゲッター (NEG) ポンプと組み合わせて使用するあらゆるアプリケーションの標準となり、その排気性能が強化されています。StarCell VacIon Plus と TSP/NEG ポンプの組み合わせにより、これらの組み合わせの最適化された特性のおかげで、達成可能な最低圧力が得られました。ほとんどの既存の粒子加速器とシンクロトロン源、ビームライン、転送ライン、および類似のデバイスは、すべてのガス種に対して最大速度を得るためにこれらの組み合わせを使用しており、現在も使用中です。最小情報 VacIon Plus の概要排気速度ポンプが特定の体積から分子を除去する能力を表すために使用される最も一般的なパラメーターは、排気速度です。これは通常、リットル/秒で測定され、時間単位あたりに除去されるガス量 (特定の圧力で) を表します。イオンポンプでは、正味のポンピング効果は、さまざまな現象の合計から生じます。詳細情報 • イオン衝撃によるカソード材料のスパッタリングによって生成されたゲッター膜のポンピング作用。• イオン注入とカソードへの拡散によるポンピング作用。• アノードとポンプ壁へのガスの埋没。• カソードの加熱と浸食によるカソードからのガスの再放出。寿命イオンポンプが新しい場合、またはベーキングなどによって再生されている場合、カソードの表面層はきれいで、そこからのガスの再放出はごくわずかです。この状態では、イオンポンプは「不飽和」と呼ばれ、ポンピング効果はゲッター効果とイオン注入および拡散の両方によるものです。カソードに注入されたガス分子の数が増えると、イオン衝撃によるそれらの再放出が増加します。その結果、イオン注入とガスの再放出の間の平衡状態に達するまで、正味のポンピング速度は低下します。この状態では、イオンポンプは「飽和」しており、正味のポンピング速度は、カソードからスパッタされた物質のゲッタリング作用のみによるもので、不飽和ポンプのポンピング速度の約半分です。飽和効果はカソードに注入されたガス分子の量に依存するため、イオンポンプを飽和させるのに必要な時間は、ポンプが動作する圧力に反比例します。したがって、圧力が低いほど、ポンプが飽和するまでの時間が長くなります。適切なベークアウト手順（およびそれに伴うポンプの再生）を備えたイオンポンプ式 UHV システムでは、10～11 mbar の範囲の圧力が可能です。この圧力では、イオンポンプは飽和するまでの数年は高い（不飽和）ポンピング速度値で動作します。活性ガス（N2、02、CO、CO2...）これらのガスの特性は、ほとんどの金属と容易に反応して安定した化合物を形成することです。イオンポンプでは、これらの活性ガス分子は、カソード材料のスパッタリングによって生成された新鮮なチタン膜と反応します。これらの活性ガス分子は、カソード内に深く拡散しません。カソード表面に捕捉されたこれらの分子の再放出による飽和効果は非常に強力です。ダイオードおよびノーブルダイオード素子は低圧でより高いポンピング速度を示しますが、StarCell 素子は高圧でより優れた性能を発揮します。水素水素は活性ガスですが、質量が非常に小さいため、スパッタリング率は非常に低くなります。この事実にもかかわらず、H2 のポンピング速度は非常に高速です。これは、H2 が再放出をほとんど伴わずに急速にカソード内に拡散するためです。H2 をポンピングする場合、イオンポンプは常に不飽和状態で動作します。その結果、H2 の公称速度は、窒素の対応する値の約 2 倍になります。さらに、より重いガスが微量に存在する場合、スパッタリング率の増加により、さらに高い水素ポンピング速度が得られます。ダイオード素子は、タンタルカソードの H2 溶解度がチタンカソードよりも低いため、希ガスダイオードよりも高いポンピング速度を示します。StarCell 素子は、高圧での優れた性能と H2 の強化された容量を兼ね備えています。希ガス (He、Ne、Ar、Kr、Xe) 希ガスはチタンに埋め込まれることでポンピングされます。希ガスイオンは、エネルギーを失うことなく、カソードから中和され散乱されます。これらの中性原子は、アノードとポンプ壁に埋め込まれたり付着したりするのに十分なエネルギーを維持し、そこでスパッタされたチタンに埋め込まれて永久にポンピングされます。ダイオード構成では、中和と後方散乱の確率が非常に小さいため、希ガスのポンピング速度は N2 ポンピング速度のわずかな割合にすぎません。さらに、比較的高いアルゴン分圧 (10-8 mbar を超える) で動作している場合、一時的にカソードに埋め込まれたアルゴンの再放出による突然の圧力バーストが観察されます。これが起こると、ダイオード ポンプは、そのソースが停止されるまで、それ以上アルゴンをポンプできません。この現象は、「アルゴン不安定性」として知られています。 貴金属ダイオード エレメントでは、1 つのチタン カソードが 1 つのタンタル カソードに置き換えられています。タンタルの核質量が大きいため、後方散乱の確率が高まり、その結果、貴ガスのポンピング速度が上がります。 貴ガスのポンピング速度に関して最良の結果は、StarCell エレメントに典型的なオープン カソード構造を使用することで得られます。これらの構成では、フラット カソード構造が、イオンとの斜入射を可能にする構造に置き換えられています。イオンは中和され、その後、フラット カソードの場合よりもはるかに高い確率でポンプ壁またはアノードに向かって前方散乱します。その結果、貴ガスのポンピング速度は最大 N2 の 60% になります。さらに、利用可能なチタンをすべて最適に使用できる独自の設計により、StarCell ポンプの動作寿命は他のすべてのポンプよりも約 50% 長くなります。メタンメタンは希ガスではありませんが、ゲッター物質と反応しません。UHV システムでは、真空システムの壁に存在する水素と炭素の反応生成物として、常にある程度存在します。メタンは、ビーム減衰の主な原因となる電子加速器で特に問題となります。イオン ポンプのペニング放電により、メタン分子 (およびその他の炭化水素分子) は分解され、より小さな「ゲッター」化合物 (C、CH3、... H) に変換されます。その結果、メタンと軽質炭化水素のポンピング速度は常に N2 の速度よりも速くなります。最小化情報Agilent Varian 品質製造クリーン度システムで非常に低い圧力 (つまり 10-11 mbar) に到達するには、チャンバーとポンプの両方のガス放出を最小限に抑える必要があります。適切にクリーニングしないと、イオン ポンプ自体が UHV でのガス源になる可能性があります。清浄性を保証するために、VacIon Plus ポンプは、本体とすべての内部コンポーネントから徹底的にガスを放出するために、超清浄真空中で高温で工場で処理されます。継続的な陰極衝撃のため、イオン ポンプ要素の清浄性はさらに重要になります。陰極の表面または大部分に閉じ込められたガスは、最終的には放出されます。詳細情報 イオン ポンプのガス放出 イオン ポンプのガス放出システムは、ポンプ本体の熱処理プロセスであり、完全にコンピューター制御されており、達成されたポンプ仕様の最終テストを自動的に行うことができます。ポンプのベークアウトは、外部ポンプ本体を酸化から保護するために、窒素制御された雰囲気で行われます。このシステムは、イオン ポンプの内部表面の固有のガス放出を制御して熱でガスを放出するという原理に基づいています。したがって、時間ではなく圧力が全体のプロセスの原動力となります。ベークアウト時間は、ポンプ コンポーネントの内部洗浄によって決まり、この方法では、すべてのポンプの最終的なガス放出率とベース圧力は同じになります。熱処理の最後に、室温に達すると、RGA が実行されます。真空システムに設置されたガス分析装置が、ポンプによって脱ガスされたさまざまなガスのスペクトルを提供します。十分にベークされた真空システムに通常存在する H2 およびその他のピークが許容レベルを超える場合、ポンプは再度ベークされます。それ以外の場合は、ポンプがピンチオフされ、ベース圧力が監視されます。ベース圧力は、イオン電流の読み取り値によって評価されます。電流の減少はコンピューターで監視され、ベース電流に達した場合にのみポンプは出荷準備が整います。長い動作寿命すべての VacIon Plus ポンプの定格寿命は、1x10-6 mbar の圧力で数千時間を超えます (ダイオード ポンプの場合は 50,000 時間、StarCell の場合は 80,000 時間)。多くのイオン ポンプでは、絶縁体の金属化やポンプ要素の歪みにより、定格寿命よりかなり前にメンテナンスが必要になる場合があります。すべての VacIon Plus エレメントは、カソードの歪みを最小限に抑えるように設計されており (繰り返しベークアウトを行った後や高圧で始動した後でも)、絶縁体は二重凹面設計とキャップ シールドを使用してスパッタされたチタンから保護されています。情報を最小化

Agilent Varian VacIon 300 StarCell イオン ポンプ (120 VAC ヒーター搭載、240 l/s のポンピング速度、マグネット搭載、8 インチ CF 吸気)。Agilent Varian 部品番号 9191641。Agilent Varian VacIon Plus シリーズのイオン ポンプは、超高真空 (UHV) の作成における高性能、清潔さ、さまざまなガスのポンピング機能、長い動作寿命、真空圧の読み取り機能、メンテナンス不要で振動のない動作により、最高級の製品となっています。ここでは、Agilent が 8 インチのコンフラット吸気フランジと 120 VAC ヒーターを搭載した Agilent Varian VacIon Plus 300 StarCell イオン ポンプをご紹介します。 VacIon Plus 300 StarCell は、到達圧力が 10-11 Torr 未満、最大ベーキング温度が 250 度 C まで、排気速度が 240 l/s です。Agilent Varian VacIon Plus 300 StarCell 高真空イオンポンプの完全な技術データとアプリケーション パンフレットは、以下から PDF 形式でダウンロードできます。磁石と 120 VAC ヒーターが取り付けられたこの Agilent Varian VacIon Plus 300 StarCell イオンポンプの Agilent Varian 部品番号は 9191641 です。イオンポンプの動作真空ポンプは一般に、ポンプ内のガス密度を、ポンプが排気する環境よりも低く維持することを基本として動作します。その結果、分子流条件下での分子のランダムな動きにより、正味のガスがポンプ内に移動します。ポンプ内に入ると、逃げ出すものはほとんどなく、ポンプのタイプに応じて、移動されるか捕捉されます。イオンポンプは、ガス分子を実際に大気中に移動させる置換ポンプではなく、ガス分子を捕捉して貯蔵します。その結果、ある時点でポンプを修理または交換する必要があります。これは通常、長年使用した後にのみ必要になります。 詳細情報 スパッタイオンポンプ（またはイオンゲッターポンプ）という一般名は、ガス分子の一部がイオン化してスパッタリング剤のスパッタリングを引き起こすという事実に由来しています。この材料は活性ガスと化学反応を起こし、ポンプの内壁に堆積する安定した化合物を形成します。ゲッター（通常はチタン）は、その材料のプレートまたは電極によって提供され、高電圧の影響下で形成されたガスイオンによってスパッタリングされ、侵食されます。これらの電位は通常、3,000〜7,000 VDC の範囲です。外部の永久磁気回路は、通常 800〜2,000 G の範囲の磁場をアノードセル軸と平行に生成します。アノードセル構造の機能は、磁場によって拘束された高エネルギー電子の「雲」を封じ込めることです。ほとんどのイオン化装置は同じように動作します。衝突が発生すると、ガス分子は高エネルギー電子の衝撃を受けます。分子は自身の電子を 1 つ以上失い、正に帯電したイオンとして残ります。強い電界の影響下で、イオンはチタンカソードに加速されます。この衝突の力は、原子をカソードから放出し、ポンプの隣接する壁に「スパッタ」させるのに十分です。スパッタされたばかりのチタンは極めて反応性が高く、活性ガスと化学反応を起こします。結果として生じる化合物は、ポンプ要素とポンプ壁の表面に蓄積します。活性ガスとは、酸素、窒素、CO、CO2、水などのガスであり、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンなどの非反応性希ガスとは対照的です。後者は「イオン埋没」によってポンピングされます (イオン埋没とは、スパッタされたゲッター原子によって不活性ガス原子が「塗りつぶされる」ことです)。イオンポンプを使用して圧力を読み取ることができるのは、ポンプ電流と動作圧力が正比例しているためです。非常に低い圧力での圧力読み取りの信頼性は漏れ電流によって制限され、電界放出による漏れ電流はポンプに適用される電圧に大きく依存します。デュアル コントローラは、VacIon Plus ポンプで使用するように設計されており、動作圧力に応じて電圧を調整する独自の機能を提供します。これにより、低圧での漏れ電流が最小限に抑えられ、10-10 mbar の範囲まで信頼性の高い圧力読み取りが提供されます。VacIon Plus ファミリーのイオン ポンプは、そのクリーンさ、さまざまなガスのポンピング機能、メンテナンス フリー、振動のない動作により、超高真空 (UHV) の作成によく使用されます。長い動作寿命と圧力読み取り機能は、イオンポンプのその他の重要な機能です。 VacIon Plus ファミリーは、これらすべての特性を強化するように設計されており、あらゆるイオン ポンピング要件に対応する最も先進的で価値のあるソリューションを提供します。一般に、すべてのイオン ポンプは、ある程度すべてのガスをポンピングできます。最高のパフォーマンスとベース圧力を得るために、さまざまな圧力範囲とさまざまなガスで最適化されたパフォーマンスを備えたさまざまなタイプのイオン ポンプが開発されています。Agilent Varian の VacIon Plus は、ダイオード、ノーブル ダイオード、StarCell の 3 つの異なる要素から選択できる完全な製品ファミリーです。どのようなアプリケーションでも、それに合わせて設計された VacIon Plus ポンプがあります。ダイオード VacIon PlusVacIon Plus ポンプのダイオード バージョンは、酸素 (O2)、窒素 (N2)、二酸化炭素 (CO2)、一酸化炭素 (CO)、およびその他の収集可能なガスに対して、すべてのイオン ポンプの中で最も高いポンピング速度を備えています。また、水素 (H2) に対しても最高のポンピング速度と容量を提供します。そのシンプルな機械構造により、非常に低い圧力まで信頼性の高い電流/圧力読み取りが可能になり、完全に振動のない動作が可能です。その形状と電気構成により、電子検出器や類似の装置の近くで使用できます。したがって、ダイオード VacIon Plus ポンプは、汎用 UHV システム、電子装置の排気、最も感度の高い電子顕微鏡で幅広く使用されています。ただし、アルゴン (Ar)、ヘリウム (He)、メタン (CH4) などの希ガスをポンプする用途にはダイオードは推奨されません。 ノーブル ダイオード VacIon Plusノーブル ダイオード VacIon Plus エレメントはダイオード エレメントの一種で、チタン カソードの代わりにタンタル カソードが使用されています。この置き換えにより、希ガス (主にアルゴンとヘリウム) をポンプする際のポンプ速度と安定性が向上します。その他の点では、エレメントはダイオード VacIon Plus と同等です。 ノーブル ダイオード VacIon Plus ポンプは、希ガスのポンプが重要な特性となるあらゆる用途で使用されます。ダイオード構成と同様に、ノーブル ダイオードは、非常に低い圧力ですべてのガスに対して一貫したポンピング速度を維持します。ただし、H2 および収集可能なガスのポンピング速度は、対応するダイオード ポンプよりも低くなります。ノーブル ダイオード VacIon Plus は、通常、ガスの混合物をポンピングする必要があり、圧力が非常に一定である (つまり、突然のガスのバーストや体系的な高圧サイクルがない) UHV アプリケーションで使用されます。非常に低い圧力でもほぼすべてのガスに対して一貫した速度という特性があるため、イオン ポンプのみを使用して UHV 圧力を得る場合に最適です。これは、粒子加速器やシンクロトロン リング、および表面分析アプリケーションでよく見られる状況です。アプリケーションで高圧へのサイクル、大量の H2 のポンピングが必要な場合、またはイオン ポンプをチタン サブリメーション ポンプや非蒸発性ゲッターなどの他の UHV ポンプと組み合わせる場合は、他の VacIon Plus バージョンが推奨されます。 StarCell VacIon PlusStarCell VacIon Plus エレメントは、三極管構成の最新バリエーションです。特許取得済みの設計により、このイオン ポンプは、大量の希ガス (希ガス ダイオードよりも優れています) と水素 (ダイオードと同等) を処理できる唯一のイオン ポンプとなっています。さらに、このポンプは、メタン、アルゴン、ヘリウムに対して最高の速度と容量を提供します。さまざまなガスに対する高い総容量と、比較的高い圧力での非常に優れた速度性能により、StarCell VacIon Plus は、10-8 mbar 以上で常時動作する必要があるアプリケーションに最適です。これには通常、電子顕微鏡や質量分析計が含まれます。アルゴン、ヘリウム、メタンに対する高い排気速度 (あらゆる圧力におけるあらゆるイオンポンプの中で最高) により、StarCell は、イオンポンプをチタン昇華ポンプ (TSP) または非蒸発ゲッター (NEG) ポンプと組み合わせて使用するあらゆるアプリケーションの標準となり、その排気性能が強化されています。StarCell VacIon Plus と TSP/NEG ポンプの組み合わせにより、これらの組み合わせの最適化された特性のおかげで、達成可能な最低圧力が得られました。ほとんどの既存の粒子加速器とシンクロトロン源、ビームライン、転送ライン、および類似のデバイスは、すべてのガス種に対して最大速度を得るためにこれらの組み合わせを使用しており、現在も使用中です。最小情報 VacIon Plus の概要排気速度ポンプが特定の体積から分子を除去する能力を表すために使用される最も一般的なパラメーターは、排気速度です。これは通常、リットル/秒で測定され、時間単位あたりに除去されるガス量 (特定の圧力で) を表します。イオンポンプでは、正味のポンピング効果は、さまざまな現象の合計から生じます。詳細情報 • イオン衝撃によるカソード材料のスパッタリングによって生成されたゲッター膜のポンピング作用。• イオン注入とカソードへの拡散によるポンピング作用。• アノードとポンプ壁へのガスの埋没。• カソードの加熱と浸食によるカソードからのガスの再放出。寿命イオンポンプが新しい場合、またはベーキングなどによって再生されている場合、カソードの表面層はきれいで、そこからのガスの再放出はごくわずかです。この状態では、イオンポンプは「不飽和」と呼ばれ、ポンピング効果はゲッター効果とイオン注入および拡散の両方によるものです。カソードに注入されたガス分子の数が増えると、イオン衝撃によるそれらの再放出が増加します。その結果、イオン注入とガスの再放出の間の平衡状態に達するまで、正味のポンピング速度は低下します。この状態では、イオンポンプは「飽和」しており、正味のポンピング速度は、カソードからスパッタされた物質のゲッタリング作用のみによるもので、不飽和ポンプのポンピング速度の約半分です。飽和効果はカソードに注入されたガス分子の量に依存するため、イオンポンプを飽和させるのに必要な時間は、ポンプが動作する圧力に反比例します。したがって、圧力が低いほど、ポンプが飽和するまでの時間が長くなります。適切なベークアウト手順（およびそれに伴うポンプの再生）を備えたイオンポンプ式 UHV システムでは、10～11 mbar の範囲の圧力が可能です。この圧力では、イオンポンプは飽和するまでの数年は高い（不飽和）ポンピング速度値で動作します。活性ガス（N2、02、CO、CO2...）これらのガスの特性は、ほとんどの金属と容易に反応して安定した化合物を形成することです。イオンポンプでは、これらの活性ガス分子は、カソード材料のスパッタリングによって生成された新鮮なチタン膜と反応します。これらの活性ガス分子は、カソード内に深く拡散しません。カソード表面に捕捉されたこれらの分子の再放出による飽和効果は非常に強力です。ダイオードおよびノーブルダイオード素子は低圧でより高いポンピング速度を示しますが、StarCell 素子は高圧でより優れた性能を発揮します。水素水素は活性ガスですが、質量が非常に小さいため、スパッタリング率は非常に低くなります。この事実にもかかわらず、H2 のポンピング速度は非常に高速です。これは、H2 が再放出をほとんど伴わずに急速にカソード内に拡散するためです。H2 をポンピングする場合、イオンポンプは常に不飽和状態で動作します。その結果、H2 の公称速度は、窒素の対応する値の約 2 倍になります。さらに、より重いガスが微量に存在する場合、スパッタリング率の増加により、さらに高い水素ポンピング速度が得られます。ダイオード素子は、タンタルカソードの H2 溶解度がチタンカソードよりも低いため、希ガスダイオードよりも高いポンピング速度を示します。StarCell 素子は、高圧での優れた性能と H2 の強化された容量を兼ね備えています。希ガス (He、Ne、Ar、Kr、Xe) 希ガスはチタンに埋め込まれることでポンピングされます。希ガスイオンは、エネルギーを失うことなく、カソードから中和され散乱されます。これらの中性原子は、アノードとポンプ壁に埋め込まれたり付着したりするのに十分なエネルギーを維持し、そこでスパッタされたチタンに埋め込まれて永久にポンピングされます。ダイオード構成では、中和と後方散乱の確率が非常に小さいため、希ガスのポンピング速度は N2 ポンピング速度のわずかな割合にすぎません。さらに、比較的高いアルゴン分圧 (10-8 mbar を超える) で動作している場合、一時的にカソードに埋め込まれたアルゴンの再放出による突然の圧力バーストが観察されます。これが起こると、ダイオード ポンプは、そのソースが停止されるまで、それ以上アルゴンをポンプできません。この現象は、「アルゴン不安定性」として知られています。 貴金属ダイオード エレメントでは、1 つのチタン カソードが 1 つのタンタル カソードに置き換えられています。タンタルの核質量が大きいため、後方散乱の確率が高まり、その結果、貴ガスのポンピング速度が上がります。 貴ガスのポンピング速度に関して最良の結果は、StarCell エレメントに典型的なオープン カソード構造を使用することで得られます。これらの構成では、フラット カソード構造が、イオンとの斜入射を可能にする構造に置き換えられています。イオンは中和され、その後、フラット カソードの場合よりもはるかに高い確率でポンプ壁またはアノードに向かって前方散乱します。その結果、貴ガスのポンピング速度は最大 N2 の 60% になります。さらに、利用可能なチタンをすべて最適に使用できる独自の設計により、StarCell ポンプの動作寿命は他のすべてのポンプよりも約 50% 長くなります。メタンメタンは希ガスではありませんが、ゲッター物質と反応しません。UHV システムでは、真空システムの壁に存在する水素と炭素の反応生成物として、常にある程度存在します。メタンは、ビーム減衰の主な原因となる電子加速器で特に問題となります。イオン ポンプのペニング放電により、メタン分子 (およびその他の炭化水素分子) は分解され、より小さな「ゲッター」化合物 (C、CH3、... H) に変換されます。その結果、メタンと軽質炭化水素のポンピング速度は常に N2 の速度よりも速くなります。最小化情報Agilent Varian 品質製造クリーン度システムで非常に低い圧力 (つまり 10-11 mbar) に到達するには、チャンバーとポンプの両方のガス放出を最小限に抑える必要があります。適切にクリーニングしないと、イオン ポンプ自体が UHV でのガス源になる可能性があります。清浄性を保証するために、VacIon Plus ポンプは、本体とすべての内部コンポーネントから徹底的にガスを放出するために、超清浄真空中で高温で工場で処理されます。継続的な陰極衝撃のため、イオン ポンプ要素の清浄性はさらに重要になります。陰極の表面または大部分に閉じ込められたガスは、最終的には放出されます。詳細情報 イオン ポンプのガス放出 イオン ポンプのガス放出システムは、ポンプ本体の熱処理プロセスであり、完全にコンピューター制御されており、達成されたポンプ仕様の最終テストを自動的に行うことができます。ポンプのベークアウトは、外部ポンプ本体を酸化から保護するために、窒素制御された雰囲気で行われます。このシステムは、イオン ポンプの内部表面の固有のガス放出を制御して熱でガスを放出するという原理に基づいています。したがって、時間ではなく圧力が全体のプロセスの原動力となります。ベークアウト時間は、ポンプ コンポーネントの内部洗浄によって決まり、この方法では、すべてのポンプの最終的なガス放出率とベース圧力は同じになります。熱処理の最後に、室温に達すると、RGA が実行されます。真空システムに設置されたガス分析装置が、ポンプによって脱ガスされたさまざまなガスのスペクトルを提供します。十分にベークされた真空システムに通常存在する H2 およびその他のピークが許容レベルを超える場合、ポンプは再度ベークされます。それ以外の場合は、ポンプがピンチオフされ、ベース圧力が監視されます。ベース圧力は、イオン電流の読み取り値によって評価されます。電流の減少はコンピューターで監視され、ベース電流に達した場合にのみポンプは出荷準備が整います。長い動作寿命すべての VacIon Plus ポンプの定格寿命は、1x10-6 mbar の圧力で数千時間を超えます (ダイオード ポンプの場合は 50,000 時間、StarCell の場合は 80,000 時間)。多くのイオン ポンプでは、絶縁体の金属化やポンプ要素の歪みにより、定格寿命よりかなり前にメンテナンスが必要になる場合があります。すべての VacIon Plus エレメントは、カソードの歪みを最小限に抑えるように設計されており (繰り返しベークアウトを行った後や高圧で始動した後でも)、絶縁体は二重凹面設計とキャップ シールドを使用してスパッタされたチタンから保護されています。情報を最小化