將被抽氣體分子電離?并在電磁場或電場的作用下將其輸送到泵的吸附表面而被吸氣劑捕集的一種真空泵。吸氣劑離子泵是一種無污染的超高真空泵?極限壓力可達(dá)10-7~10-9帕。吸氣劑真空泵分為蒸發(fā)離子泵和濺射離子泵兩種。蒸發(fā)離子泵和濺射離子泵在可控?zé)岷朔磻?yīng)裝置?加速器?空間仿真裝置和電子器件等方面都得到廣泛的應(yīng)用。蒸發(fā)離子泵由電離抽氣作用與蒸發(fā)(或升華)活潑金屬的吸附作用相結(jié)合的真空泵。蒸發(fā)離子泵因?qū)顫娊饘?通常是鈦)的加熱蒸發(fā)形式不同?有各種不同的結(jié)構(gòu)形式。圖1蒸發(fā)離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖為大型蒸發(fā)離子泵的基本結(jié)構(gòu)。在外部控制的輸送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下?鈦絲筒把鈦絲送到加熱柱上。加熱柱受環(huán)形燈絲產(chǎn)生的電子束的轟擊而加熱到2000℃左右?鈦絲便連續(xù)不斷地蒸發(fā)?沉積在冷卻的泵體內(nèi)壁上?形成新鮮的鈦膜而吸附抽氣。同時(shí)?柵極也吸引由燈絲發(fā)射的部分電子?使其在電場中高速運(yùn)動(dòng)而同氣體分子碰撞?電離氣體分子。離子在靜電場的作用下飛向低電位的泵體內(nèi)壁?被新沉積的鈦膜所“掩埋”?能量較大的離子還可直接打入沉積在泵壁上的鈦膜內(nèi)。這種蒸發(fā)離子泵對活性氣體有較大的抽速?而對惰性氣體的抽速則較小。為了提高對惰性氣體的抽氣速率?必須提高電離幾率?因而電離機(jī)構(gòu)就有多種形式。濺射離子泵由兩塊陰極板(通常是鈦極)?一個(gè)具有蜂窩狀結(jié)構(gòu)的陽極?永久磁鐵和泵體組成的真空泵(圖2濺射離子泵的結(jié)構(gòu)示意圖)。兩塊陰極板分別位于陽極的兩側(cè)?組成泵的電極結(jié)構(gòu)。永久磁鐵位于陰極外側(cè)?磁場方向b與電場方向平行。在1000~2000高斯的磁場感應(yīng)強(qiáng)度下?陰極和陽極之間加3~7千伏直流電壓后放電?在電磁場的磁約束下能在10-2帕的壓力以下維持放電?這種放電稱潘寧放電。放電時(shí)?電子在陽極筒內(nèi)作輪滾往復(fù)運(yùn)動(dòng)(圖3三極型濺射離子泵的工作原理?圖4陰極開槽的二極型濺射離子泵的工作原理)?大大增加電子運(yùn)動(dòng)路程?能保證很高的電離效率。氣體分子被電離后產(chǎn)生的離子向鈦陰極加速。離子的能量很大?沖擊陰極時(shí)能引起強(qiáng)烈的濺射。濺射出來的鈦原子沉積在陽極筒內(nèi)壁和陰極遭受離子轟擊較少的部位?形成的新鮮鈦膜在陽極筒內(nèi)壁上吸附活性氣體和亞穩(wěn)態(tài)的惰性氣體?在陰極濺射不劇烈的部位掩埋惰性氣體。但以離子態(tài)到達(dá)陰極的氣體分子很可能因離子的連續(xù)轟擊而解吸?對惰性氣體尤其如此。在大氣中約含有1/100的氬。二極濺射離子泵對氬的抽速不但很低?而且每隔一定時(shí)間還顯示出規(guī)則的壓力脈沖。因此氬是影響泵的極限壓力的主要因素。