真空镀膜机的组成和工作原理

真空镀膜机主要指一类需要在较高真空度下进行的镀膜设备，具体包括很多种类，包括真空电阻加热蒸发，电子枪加热蒸发，磁控溅射，MBE分子束外延，PLD激光溅射沉积，离子束溅射等很多种。主要思路是分成蒸发和溅射两种。

真空镀膜机，镀膜机是目前制作真空条件应用广泛的设备。其相关组成及各部件：机械泵、增压泵、油扩散泵、冷凝泵、真空测量系统。

下面我将详细介绍各部分的组成及工作原理。 

一、真空主体——真空腔 

根据加工产品要求的各异，真空腔的大小也不一样，目前应用较多的有直径1.3M、0.9M、1.5M、1.8M等，腔体由不锈钢材料制作，要求不生锈、坚实等，真空腔各部分有连接阀，用来连接各抽气泵浦。 

二、辅助抽气系统 

此排气系统采用“扩散泵+机械泵＋罗茨泵＋低温冷阱＋polycold”组成 

排气流程为：机械泵先将真空腔抽至小于2.0*10-2PA左右的低真空状态，为扩散泵后继抽真空提供前提，之后当扩散泵抽真空腔的时候，机械泵又配合油扩散泵组成串联，以这样的方式完成抽气动作。 

排气系统为镀膜机真空系统的重要部分，主要有由机械泵、增压泵（主要介绍罗茨泵）、油扩散泵三大部分组成。 

机械泵：也叫前级泵，机械泵是应用较广泛的一种低真空泵，它是用油来保持密封效果并依靠机械的方法不断的改变泵内吸气空腔的体积，使被抽容器内气体的体积不断膨胀从而获得真空。 

机械泵有很多种，常用的有滑阀式（此主要应用于大型设备）、活塞往复式、定片式和旋片式四种类型。 

机械泵常常被用来抽除干燥的空气，但不能抽除含氧量过高、有爆炸性和腐蚀性的气体，机械泵一般被用来抽除气体，但是对水气没有好的效果，所以它不能抽除水气。

它的两个弹片交替起着两方面的作用，一方面从进气口吸进气体，另一方面压缩已经吸进的气体，将气体排出泵外。转子每旋转一周，泵完成两次吸气和两次排气。当泵连续顺时针转动时，旋片泵不断的通过进气口吸入气体，又从排气口不断的排出泵外，实现对容器抽气的目的。为了提高泵的极限真空度，均将泵的定子浸在油里面这样，在各处的间隙中及有害空间里面经常保持足够的油，把空隙填满，所以油一方面起到了润滑作用，另一方面又起了密封和堵塞缝隙及有害空间的作用，防止气体分子通过各种渠道反流到压强低的空间去。 

机械泵是从大气开始工作的，它的主要参数有极限真空，抽气速率，此为设计与选用机械泵的重要依据。单级泵可以将容器从大气抽到1.0*10-1PA的极限真空，双级机械泵可以将容器从大气抽到6.7*10-2帕，甚至更高。

抽气速率，是指旋片泵按额定转数运转时，单位时间内所能排出气体的体积，可以用下公式计算： 

Sth=2nVs=2nfsL 

fs表示吸气结束时空腔截面积，L表示空腔长度，系数表示转子每旋转一周有两次排气过程，Vs表示当转子处于水平位置的时候，吸气结束，此时空腔内的体积达到max值，转速为n。 

机械泵排气的效果还与电机的转速及皮带的松紧度有关系，当电机的皮带比较松，电机转速很慢的时候，机械泵的排气效果也会变差，所以要经常保养，点检，机械泵油的密封效果也需要常常点检，油过少，达不到密封效果，泵内会漏气，油过多，把吸气孔堵塞，无法吸气和排气，一般，在油位在线下0.5厘米即可。

真空镀膜机的组成和工作原理我就介绍到这了，要是还有不清楚的读者欢迎留言讨论。