本標準規定了濺射離子泵（以下簡稱離子泵）性能測試方法。本標準適用于抽速大于10L/s的濺射離子泵。

　　
　  (l)術語、符號

　　
　　①抽氣速率  本標準定義的離子泵的抽速是把按照標準規定的試驗程序，在規定的抽速測試罩上指定位置測得的壓力，代入指定公式的計算結果。

　  ②極限壓力  本標準定義的離子泵的極限壓力是按標準規定的試驗方法測得的穩定z*低壓力。

　　③測試罩  是一個具有指定形狀和尺寸的容器，其上的指定位置裝有真空計。本標準規定了極限壓力測試罩和抽速測試罩。

　　
      (2)測試條件
     
    ①測試氣體：本標準規定以干燥空氣為測試氣體。

      ②壓力測試儀器：使用熱陰極電離真空計，發射電流在1mA～10mA范圍內；壓力以等效氮壓表示，測量范圍為4×10-2Pa～1×10-8Pa。電離計的校準曲線讀數誤差不得大于±10%。離子泵磁鋼雜散磁場對電離計靈敏度的影響不超過±3%。

(3)極限壓力測量

①測量極限壓力測試罩  極限壓力測試罩結構尺寸如圖5-22所示。測試罩內徑為D，高度為3D/2。對于離子泵人口連接法蘭內徑≥100mm，測試罩內徑D等于離子泵人口直徑，泵口直徑小于100mm，其測試罩內徑D一律為100mm。測試罩材料，應能承受400℃真空烘烤。罩上的兩個聯管，一個接電離真空計（帶有直角的聯管），另一個經過可烘烤截止閥接帶有捕集器的粗抽泵。

②極限壓力測量程序  第一步再生烘烤。啟動粗抽泵對離子泵和測試罩預抽，同時接通烘烤電源，對離子泵和測試罩進行4h烘烤去氣，烘烤溫度300℃（或采用廠家推薦的烘烤溫度）。預去氣結束后，啟動離子泵，關閉粗抽閥和粗抽泵，在離了泵工作的條件下繼續烘烤10h。烘烤中如果罩內壓力超過5×10-2Pa，需切斷烘烤加熱電源，暫停烘烤，待壓力降到l×10-3Pa以下時再重開加熱器。第二步測定離子泵極限壓力。停止烘烤讓泵和測試罩冷到室溫（或15℃～25℃），離子泵繼續抽氣48h，此期間應反復對電離計進行電子轟擊去氣，z*后一次去氣應在結束測量前5h進行，如果壓力無顯著變化，此時測得的壓力值就作為離子泵的極限壓力。

(4)抽速測量

①測量抽速測試罩。抽速測試罩的結構尺寸如圖5-23所示。測試罩內徑D的取值和極取限壓力測試罩相同。高度3D，在3D/2高度處裝有一與罩壁緊接的薄金屬板，中心有直徑為d的小孔O，小孔邊緣厚度應不大于0.5mm。對于泵入口內徑D在100mm及以上的離子泵，小孔d的值應在0.05D～O.1D之間選取。對于入口直徑小于100mm的離子泵，d值要根據離子泵估算的抽速值選取，選取的d值應使抽速測量中罩內上、下兩室的壓力比值(Py/Px)在5～100范圍內。測試罩的上室Y具有兩個垂直罩壁向外伸出的圓管，其軸線在薄孔板上方D/2處。其中之一向上彎成直角以便安裝電離計。另一圓管安裝進氣管，進氣管沿罩軸線向上彎成直角，其端部為出氣口，距罩頂D/2，進氣管入口端聯接一只可烘烤控制閥。

測試罩的下室X具有三個垂直罩壁向外伸出的圓管，其軸線在罩底部法蘭面上方D/2處，其一經過可烘烤截止閥聯接粗抽泵，其二向上彎成直角以便安裝電離計，其三備用。

②抽速測量程序：

第一步：將抽速測試罩裝在離子泵上，進行與測量極限壓力相同的烘烤程序。

第二步：停止烘烤后離子泵繼續抽氣，待離子泵與測試罩冷到室溫(15℃～25℃)后，緩慢調節上室進氣控制閥放人干燥空氣，使下室壓力Px穩定在1×10-3Pa，在此氣量下抽氣100min，用以穩定離子泵抽氣性能。

第三步：關閉進氣閥，讓離子泵繼續長時間運轉，直至下室Px穩定在某一壓力值不再降低時，可將這一壓力值視為系統的本底壓力Pxmin。

第四步：開啟放氣閥放入干燥空氣。在1x10-6Pa～1.5×10-3Pa(下室Px值)之間由低到高逐步增加氣量選取測量點測量泵的抽速。每個數量級至少選取兩個測量點，每個測量點上的Py、Px值至少應觀察30min，要求壓力穩定度為每小時變化不超過±5%。

接近本底壓力的第一個選取點Px的壓力值應不小于5倍的本底壓力值，即>5Pxmin，此值和低壓上限1×10-6Pa相比，選其中z*大者作為第一個取點值。

為了保證從上室經小孔進入下室的氣體為分子流，測試過程中選取壓力變化的z*高取值，要求上室壓力值Py不能大于Pymax。上室允許的z*高壓力Pymax由下式給出

　


    式中  d——圖5-23中隔離板小孔直徑。

將上室壓力Pymax相對應的下室Px與高壓限15×10-3Pa相比，取其中的較小者作為z*高壓力端的z*后一個取值點。

上述規定的Px值范圍內各取點測得的Py、Px穩定值代人下式計算抽速

　　


    式中  C——小孔的流導，推薦下面公式計算C值

上述諸式中：

d——小孔直徑[mm]；

h——小孔邊緣處板厚[mm]；

S——離子泵抽速[L/s]；

C——小孔分子流流導[ L/s]。

按上述程序測得抽速亦稱飽和抽速。

③檢查再生烘烤程序的重復性。測完抽速之后，重復再生烘烤程序，并測量極限壓力（以Px值為準），此壓力不應大于以前測得極限壓力值的3倍。

再重復上述抽速測量全部程序，至少應對前次測量點總數的1/3進行復測。

本測試項目是為了驗證本標準規定的再生烘烤程序能夠使離子泵的穩定性能重復出現。