真空设备中密封槽

寂静回声

问







答


密封槽通过 “物理隔离 + 密封件变形填充” 形成封闭界面，阻止两类泄漏。
大气中的空气（O₂、N₂）、水汽渗入真空腔，破坏高真空环境，导致等离子体与空气分子碰撞。降低离子束能量、污染等离子体。
离子源的工作气体（如 Ar、N₂、反应性气体 CF₄）泄漏至大气，造成气体浪费、腐蚀设备外部部件，或引发安全隐患。

密封槽的尺寸（宽度 W、深度 H）需与密封件（如 O 圈直径 d）严格匹配，确保密封件安装后不会因设备振动、压力差或热膨胀导致移位，维持密封界面的稳定贴合。
离子源的工作环境（高温、腐蚀性、振动、热变形）对密封系统提出严苛要求，密封槽需通过结构设计适配这些工况。

离子源工作时，等离子体产生的热量会导致部件温度升高（通常为 200~500℃，部分高能离子源可达 800℃），部件热膨胀会引发密封面的微小位移。
密封槽的宽度设计需预留 “热膨胀余量”（例如槽宽比密封件直径大 0.1~0.2mm），避免热膨胀导致密封件被挤压损坏。
槽底采用圆角过渡（R≥0.2mm），减少应力集中，防止部件热胀冷缩时密封槽开裂，破坏密封界面。


部分离子源（如反应离子刻蚀设备）使用腐蚀性工作气体（如 F₂、Cl₂、CF₄），或离子束直接冲击密封区域。
密封槽可阻挡腐蚀性气体直接冲刷密封件的根部，减少密封件（如氟橡胶、全氟醚橡胶）的腐蚀老化。
对于金属密封垫，密封槽的 “阶梯式结构”（如双槽设计）可形成 “多重密封屏障”，避免腐蚀性气体穿透单一密封界面。


离子源通常要求高真空（10⁻⁵~10⁻⁸ Pa）或超高真空（10⁻⁹~10⁻¹² Pa），密封槽需配合特殊密封件设计。
采用 “迷宫式密封槽” 配合金属密封垫，通过多重气体路径延长泄漏通道，降低漏率。
密封槽表面需经过真空退火、抛光处理，减少表面吸附气体（如 H₂O、CO₂），避免吸附气体释放影响真空度。


离子源的装配精度（如法兰面平行度、同轴度）存在微小误差，设备运行时会产生高频微振动。
密封槽的宽度公差（通常为 ±0.02mm）可兼容装配误差，避免因密封面贴合不良导致泄漏。
弹性密封件（如 O 圈）在密封槽内的变形余量可吸收振动能量，维持密封界面的贴合压力，防止振动导致的 “瞬时泄漏”。


你个实习生，想搞懂这些知识，就够忙的了，还想实际设计，你们公司领导心挺大的。