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超高真空烘烤和脱气室对于实现超高真空 (UHV) 条件至关重要，它可以去除室壁和组件上的吸附气体、水蒸气和污染物。以下是其应用、参数、使用方法和工作原理的技术细节：
核心描述
目的：
通过真空条件下的控制加热消除表面结合污染物（H 2 O、CO、H 2 、碳氢化合物），使基准压力达到 <10 -10 mbar。
机制：
烘烤：将整个腔室加热至 150–400°C，以释放材料中滞留的气体。
脱气：针对特定组件（例如离子泵、NEG 面板）进行局部加热。
关键组件：
加热系统：电阻加热器（柔性毯/嵌入式线圈），均匀度为±1°C。
隔热：多层反射器 (MLI) 最大限度地减少热量损失。
真空监测： Bayard-Alpert 计和 RGA 跟踪分压。
主要应用
| 行业 | 用例 | 影响 |
| 粒子物理学 | 预处理 LHC 束流管 (<10 -13 mbar) | 防止残留气体造成光束散射 |
| 半导体 | 对 EUV 光刻室进行除气（防止光学元件上出现碳雾） | 实现<2纳米芯片制造 |
| 量子计算 | 准备量子比特制造室（减少退相干） | 延长相干时间 >100 μs |
| 航天 | 按照 ASTM E595 规定对卫星组件进行除气 | 避免轨道上的传感器污染 |
| 融合研究 | ITER真空容器壁的调节 | 保持血浆纯度 |
关键参数
| 范围 | 典型范围 | 意义 |
| 温度 | 150–400°C（烘烤）；600°C（NEG 脱气） | 更高的温度可以去除深层滞留的 H 2 O（需要≥200°C） |
| 真空度 | 烘烤期间<10 -7 mbar | 确保高效的气体解吸 |
| 爬坡速率 | 1–5°C/分钟 | 防止焊缝/陶瓷中的热应力 |
| 烘烤时长 | 24–168小时 | 随时间变化的排气衰减（例如，H 2 O 在 8 小时达到峰值） |
| 冷却速率 | <2°C/分钟（烘烤后） | 避免气体重新吸附 |
| 泄漏率 | <10-9 mbar·L/S | 验证烘烤后的完整性 |
操作流程
1.烘烤前准备：
用溶剂（丙酮/IPA）清洁表面并安装热电偶/RGA 探头。
2.抽空和初始加热：
粗泵至 10-3 毫巴，然后启动涡轮泵。以 1-5°C/分钟的速度加热至 150°C（保持以除气）。
3.高温阶段：
升温至 250–400°C（不锈钢）或 150°C（铝）。监测 RGA 中的 H2O（18 amu）、CO（28 amu）、H2（2 amu）峰。
4.控制冷却：
持续泵送的同时，以≤2°C/分钟的速度冷却。验证室温下的基准压力 (<10-10 mbar).
特定材料指南
| 材料 | 最高烘烤温度 | 脱气注意事项 |
| 316L不锈钢 | 400°C | 超高真空室标准；避免温度超过 450°C，以防止碳化物沉淀 |
| 铝合金 | 150–200°C | 受 200°C 以上强度损失的限制 |
| 铜垫片 | 250°C | 退火可提高密封性但降低硬度 |
| NEG泵 | 600°C | 激活 Zr-V-Fe 吸气剂以吸附 H 2 /CO |
故障风险及缓解措施
| 风险 | 结果 | 减轻 |
| 过热 | 材料翘曲/排气 | 采用热电偶的多区域 PID 控制 |
| 快速冷却 | 热冲击裂纹 | 可编程冷却坡道 |
| 烘烤不足 | 持续存在的 H 2 O 峰 | 延长烘烤时间，直到 H 2 O <10 -11 mbar |
| Viton 垫片的使用 | 降解（>200°C） | 更换为金属密封件（CF/KF法兰） |
高级功能
原位 RGA：实时质谱法（1-100 amu 、 1-2 00 amu或1-3 00 amu）追踪解吸物质。
自动配方： PLC 控制的斜坡，带有压力联锁装置（例如，当真空度 >10 -6 时停止加热） 毫巴）。
NEG 集成：用于活性气体吸附的可烘烤非蒸发性吸气泵。
低温罩： LN2冷却表面在冷却过程中捕获解吸气体。
行业标准
ISO 3529:2020：真空术语和压力范围。
ASTM E595：总质量损失（TML）和收集的挥发性可冷凝物质（CVCM）测试。
SEMI F57：晶圆处理工具真空卫生协议。
结论：
从量子器件到聚变反应堆，超高真空烘烤和脱气室对于在高科技应用中实现极高的真空纯度至关重要。正确的操作可防止污染引起的故障，其中温度控制和实时气体分析至关重要。现代系统集成了人工智能驱动的优化功能，以缩短烘烤时间，同时确保符合 ISO/ASTM 标准。
主要供应商： 广东宏阔试验设备有限公司
Hippo系列烘烤室
定制超高真空脱气系统
模块化烤炉
B台式脱气站
圆柱形技术参数：
| 超高真空脱气室 | ||||||
| 水平/垂直腔室 | 水平的 | 垂直的 | ||||
| 型号 | UHV-500 | UHV-1200 | UHV-3600 | UHV-10000 | UHV-100CBM以上 | UHV-300CBM以上 |
| 工作直径(mm) | 500 | 1200 | 1500 | 2000 | 2500~17000 | 3000~17000 |
| 工作长度(mm) | 1000 | 1500 | 2000 | 3000 | 5000~32000 | 6000~32000 |
| 空载真空极限 | 3kPa,1kPa,10Pa，133Pa，0.000001Pa，-0.1MPa，0.001mmHg，0.05Torr，1*10 -5 Pa，1*10 -6 Pa，1*10 -7 Pa,1*10 -9 Torr,1*10 -9 mbar | |||||
| 真空限制（可选） | 3kPa,1kPa,10Pa，133Pa，0.000001Pa，-0.1MPa，0.001mmHg，0.05Torr，1*10 -5 Pa，1*10 -6 Pa，1*10 -7 Pa,1*10 -9 Torr,1*10 -9 mbar | |||||
| 温度范围/℃ | -269 ℃ , -190 ℃ 、-160 ℃ 、-150 ℃ 、-120 ℃ 、-100 ℃ 、-80 ℃ 、-70 ℃ 、-60 ℃ 、-40 ℃ ，-20 ℃ 、0 ℃~+ 150 ℃ 、200 ℃ 、250 ℃ 、300 ℃ 、400 ℃ 、500 ℃ 、 600 ℃ 、700 ℃ 、800 ℃ 、900 ℃ 、1000 ℃ 、 1200℃ 1400℃,1600℃, 1800℃， 2000℃, 2500 ℃ , 3000 ℃ , 可定制 | |||||
| 温度范围（可选） | -269 ℃ , -190 ℃ 、-160 ℃ 、-150 ℃ 、-120 ℃ 、-100 ℃ 、-80 ℃ 、-70 ℃ 、-60 ℃ 、-40 ℃ ，-20 ℃ 、0 ℃~+ 150 ℃ 、200 ℃ 、250 ℃ 、300 ℃ 、400 ℃ 、500 ℃ 、 600 ℃ 、700 ℃ 、800 ℃ 、900 ℃ 、1000 ℃ 、 1200℃ 1400℃,1600℃, 1800℃， 2000℃, 2500 ℃ , 3000 ℃ , 可定制 | |||||
| 冷藏方法 | 液态制冷剂、制冷机、氮气温度、浴油温度、进口压缩机、Tecumseh压缩机（或Bitzer压缩机）、翅片式蒸发器、风（水）冷冷凝器 | |||||
| 加热方式 | SUS#304/SUS316L不锈钢高速加热器、红外线加热阵列、红外线加热笼、红外线加热器 | |||||
| 辐照度 | UV/VUV 辐射（120–400nm）、AO 通量（10 15 –10 16 个原子/cm²/s）和带电粒子轰击，在数周内模拟 LEO/GEO 10 年以上的退化 | |||||
| 辐照方式 | 太阳模拟器、紫外线辐照模拟器、照明环境模拟系统 | |||||
| 电源条件 | 交流 3Ψ 220V；3Ψ380V；3Ψ480V＋N＋G，60/50Hz | |||||
| 定制服务 | 欢迎定制尺寸、非标准、特殊 要求，OEM/ODM订单。 | |||||
| 技术信息如有变更，恕不另行通知 | ||||||
箱型技术参数：
| 型号 | UHV - 500 | UHV - 600 | UHV - 800 | UHV - 100 | UHV - 2000 | UHV - 8 000 | |
| 容积（升） | 125 | 216 | 512 | 10 00 | 2000 | 8 000 | |
| 内腔尺寸(mm)W*H*D | 50 0* 5 00* 5 00 | 600 * 600 * 600 | 800 * 800 * 800 | 1000 * 1000 | 1200 * 1200 * 1200 | 20 00* 2 000* 20 00 | |
| 温度范围 | -269 ℃ , -190 ℃ 、-160 ℃ 、-150 ℃ 、-120 ℃ 、-100 ℃ 、-80 ℃ 、-70 ℃ 、-60 ℃ 、-40 ℃ ，-20 ℃ 、0 ℃~+ 150 ℃ 、200 ℃ 、250 ℃ 、300 ℃ 、400 ℃ 、500 ℃ 、 600 ℃ 、700 ℃ 、800 ℃ 、900 ℃ 、1000 ℃ 、 1200℃ 1400℃,1600℃, 1800℃， 2000℃, 2500 ℃ , 3000 ℃ , 可定制 | ||||||
| 真空极限 | 真空极限：200kPa/101kPa～3kPa,1kPa,10Pa，133Pa，0.000001Pa，-0.1MPa，0.001mmHg，0.05Torr，1*10 -5 Pa，1*10 -6 Pa，1*10 -7 Pa,1*10 -9 Torr,1*10 -9 mbar | ||||||
| 最终真空 | 1,无负载,≧1*10 -5 Pa2,有负载,≧1*10 -4 Pa. | ||||||
| 表现 | 温度波动 | ±0.5℃ | |||||
| 温度均匀性 | 大气压：±2℃.3Kpa 真空状态：±50℃.(可选：±5℃,±10℃,±15℃,±30℃) | ||||||
| 温度分辨率 | 0.1℃/1℃ | ||||||
| 加热时间 | 100℃/30分钟 | ||||||
| 材料 | 外腔材料 | 不锈钢板+粉末涂层 | |||||
| 内腔材质 | 不锈钢 12X18H10T、AISI 304、AISI 316、AISI 321 或同等级别 SUS#304 不锈钢加热器、钼/等静压石墨、红外加热阵列、红外加热笼。700℃ 及以上内部腔室为 310S 不锈钢，用于真空室、钼加热器、钼绝缘室。 | ||||||
| 绝缘材料 | 聚氨酯和玻璃纤维棉 | ||||||
| 馈通件和法兰（选配） | 接受定制馈通件和选项。图纸和图片仅供参考。 | ||||||
| 系统 | 循环系统 | 1.UHV磁力马达及风扇（选配）2.多翼式离心循环风扇，强化轴心及铝合金材质的抗热冷旋片，以达到强制对流。4.流送式送风方式，水平扩散式垂直热交换弧形循环。4.程序自动控制高速气缸驱动高低温送风阀转换。 | |||||
| 供暖系统 | SUS#304不锈钢高速加热器 | ||||||
| 氮气系统 | 配有氮气流量计和差压表。 | ||||||
| RGA （选配） | 1–100 amu 、 1–2 00 amu或1–3 00 amu | ||||||
| 真空系统 | GRANDE 工程团队始终根据低压测试室的要求配置真空泵，具体如下：1、油封真空泵和双级旋片真空泵2、罗茨真空泵3、干式真空泵4、高真空泵5、真空系统-量身定制的完整解决方案 - 高效、绿色、可持续6、TURBOLAB 高真空泵系统7、分子真空泵8、扩散泵8、液环真空泵 | ||||||
| 控制器 | 7英寸或15英寸TH5600 PID PLC控制器 流行的 PID PLC 控制器，带触摸屏操作 存储 120 个不同的配置文件，每个配置文件最多包含 1200 个步骤（斜坡、浸泡、跳跃、自动启动、结束）步骤类型包括：斜坡、浸泡、跳跃、自动启动和结束 以太网接口用于远程监控和操作 推荐选项 干空气吹扫，用于补偿冷却过程中空气的快速收缩，并降低冷凝风险。产品温度控制，允许从产品上的第二个传感器获取反馈。确保更快完成过渡步骤。可选：西门子或三菱PLC | ||||||
| 其他组件 | 电缆接口（50mm）、控制状态指示灯、载物架（赠送2个） | ||||||
| 安全保护装置 | 过热保护断路器、控制系统过载保护、过载指示灯。 | ||||||
| 电源 | 交流1Ψ110V；交流1Ψ220V；3Ψ380V 60/50Hz | ||||||
| 真空阀 | 高端真空阀门，GRANDETOP 全球服务团队经验丰富，采用成熟可靠的流程。您的目标是我们的首要任务。GRANDETOP 全球服务确保持续的性能改进，最大限度地减少停机时间 时间并确保您的真空设备以最佳性能和最佳效率运行。执行器 带旋转手柄的手动装置 气动：单作用，带关闭弹簧（NC）或打开弹簧（NO），或双作用 | ||||||
| 空中补给 | 0.6~0.8MPa（配自锁快速接头） | ||||||
| 定制服务 | 欢迎来到非标和特殊 要求，OEM/ODM订单。定制内腔尺寸、温度和 湿度范围等。 | ||||||
| 技术信息如有变更，恕不另行通知 | |||||||
