安捷伦 VacIon Plus 大型离子泵选型介绍

更新时间：2026-07-07

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在超高真空（UHV）和超高真空以上（XHV）的应用场景中，离子泵因其无振动、无油、可长期免维护运行的独特优势，成为表面科学、粒子物理、半导体制造等领域的核心真空获得设备。安捷伦（原瓦里安）作为真空技术供应商，其 VacIon Plus 系列大型离子泵覆盖 150 L/s 至 1000 L/s 的抽速范围，可满足从实验室研究到大型加速器装置的多样化需求。北京艾禾真空结合多年经验从产品系列、核心技术对比、选型关键要素三个维度，为您提供系统的选型指导。

一、产品系列概述

安捷伦 VacIon Plus 大型离子泵按氮气抽速主要分为以下型号：

型号	抽速（N₂）	进气口法兰	典型应用场景
VacIon Plus 150	150 L/s	6英寸 CFF (NW100)	分子束外延（MBE）、高分辨电镜、低温STM
VacIon Plus 200	200 L/s	8英寸 CFF	在10⁻⁸ mbar范围达到最大抽速，UHV/XHV关键应用
VacIon Plus 300	300 L/s	8英寸 CFF	大型真空腔体、粒子物理实验
VacIon Plus 500	500 L/s	8英寸 CFF	粒子加速器、干涉仪等大型装置
VacIon Plus 1000	1000 L/s	—	超大容积腔体排气

所有大型离子泵均采用全金属密封的ConFlat法兰，可在350 °C下进行在线烘烤，极限真空度可达 < 1×10⁻¹¹ mbar。泵体在出厂前经过 >400 °C 真空处理并在真空下夹止，确保安装前的清洁度和真空密封性。

二、核心技术：三种抽气单元的选择

这是选型的核心决策环节。安捷伦 VacIon Plus 系列提供三种抽气单元，针对不同气体成分有差异化设计：

1. Diode（二极型）

特点：对氢气及可抽除活性气体（O₂、N₂、CO等）抽速最高-

适用场景：密封型超高真空系统，腔体已充分除气且无明显惰性气体负荷

典型应用：长期维持超高真空、极少破空或泄漏的系统-

氮气标称抽速：150 L/s（以150型号为例）-

2. StarCell（星型/三极型）

特点：对惰性气体（Ar、He、CH₄等）和可抽除气体均有均衡的高抽速，综合性能最佳

适用场景：适用于含氩气、氦气等惰性气体的混合气氛

关键优势：对惰性气体的处理能力比 Noble Diode 高一个数量级，同时对氢气的抽速与 Diode 相当

启动压力：最高可达 5×10⁻² mbar

氮气标称抽速：125 L/s（以150型号为例）

3. Noble Diode（惰性二极型）

特点：对惰性气体抽速增强，但对可抽除气体抽速略低于标准 Diode

适用场景：稳定超高真空场景下存在微量惰性气体负荷的系统

氮气标称抽速：135 L/s（以150型号为例）

选型建议：如果不确定气体成分，优先选择 StarCell。它具有气体兼容性，是面向未来的安全之选。

三、选型关键要素

1. 抽速选择：匹配腔体容积

大型离子泵的抽速选择应遵循以下原则：

经验公式：腔体容积（L）× 1.5 ~ 2 = 建议离子泵抽速（L/s）

例如：100L 的腔体，建议选用 150 L/s 或 200 L/s 型号

流导优先：在腔体法兰允许范围内，尽量选最大口径的泵。抽速受限于法兰流导，泵的标称抽速再大也无法突破物理上限

放气材料预留：如果腔体内有大量放气材料（如隔热棉、多孔陶瓷），抽速需翻倍预留

2. 按真空度需求选型

真空度区间	推荐型号	说明
10⁻⁶ ~ 10⁻⁸ mbar	VacIon Plus 20 / 55	常规表面分析、小型镀膜
10⁻⁸ ~ 10⁻¹⁰ mbar	VacIon Plus 150 / 300	MBE、高分辨电镜、低温STM
< 10⁻¹⁰ mbar（XHV）	大型泵 + Noble Diode 或 TSP 复合配置	单纯普通离子泵效率较低

3. 接口与附件选项

大型离子泵提供丰富的定制选项：

法兰选项：ConFlat 6英寸、8英寸非旋转型法兰，额外抽气孔、双法兰、侧孔等

真空高压接头：Fischer（标准）、King、DESY、Varian、SHV 10kV (Safeconn)

加热器：可选 120V 或 220V 集成加热器，便于在线烘烤

磁体类型：铁氧体磁体（Ferrite）

特殊选项：光学挡板、外部加热器、屏蔽磁体、纤巧型泵体

4. 控制器选配

安捷伦提供适配大型离子泵的控制器系列：

控制器	特点	适用场景
IPCMini	单通道，支持最高 500 L/s 泵，高电流分辨率（亚纳安级）	单泵系统，精确压力读数
4UHV	1~4通道，更高功率输出，可选 Ethernet 或 Profibus	多泵系统或超大功率需求

5. 高压极性（极易出错！）

安装前务必核对控制器极性：

Diode / Noble Diode：需 正高压（+）

StarCell：需 负高压（-）

极性接反会导致泵无法正常工作或损坏控制器。

四、复合泵选项：拓展抽气能力

对于特殊需求，安捷伦还提供复合型离子泵：

CombiTSP（钛升华复合泵）：在离子泵基础上集成钛升华泵（TSP），大幅提升对活性气体的抽速-。适合需要经常破大气（平均每3个月或更短）的应用，破空后不影响泵寿命-

CombiNEG（吸气剂复合泵）：集成非蒸散型吸气剂（NEG），实现长期、被动的活性气体抽除。适合长期（半年以上）保持超高真空的应用。

低温屏蔽选项：可在泵底部或侧面加装低温面板或环境屏蔽罩，特别适合有高度限制的安装场景-

五、选型决策流程图

安捷伦 VacIon Plus 大型离子泵选型介绍

六、总结

安捷伦 VacIon Plus 大型离子泵系列以150~1000 L/s的宽广抽速范围、三种差异化的抽气单元以及丰富的定制选项，为超高真空应用提供了灵活可靠的解决方案。北京艾禾真空建议选型核心可归纳为三步：

1、定抽速：根据腔体容积和真空度要求，选择合适抽速的泵型

2、定单元：根据气体成分选择 Diode、StarCell 或 Noble Diode

3、定附件：根据安装条件和系统需求选择法兰、接头、加热器及控制器