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差动泵浦

差动泵浦真空系统使用一个小毛细孔或管道连接真空系统中两个压力不同的部分。这类系统常用于工艺流程要求在较高压下运行,并通过使用 UHV 的检测器进行监控。在此模型中,使用流率的解析表达式对气体通过狭窄管道流入高真空室的运动作近似处理。也可以对此模型直接使用实验数据。通过将解析模型耦合到“自由分子流”接口可获得仿真结果,将其与包含管道和系统 UHV 部分的自由分子流的仿真进行了比较。

超高真空化学气相沉积

本例显示如何使用“自由分子流”接口模拟多种物质在硅晶圆上的生长。探索了涡轮泵的几条泵送曲线。

S 弯中的分子流

本例计算一个 S 弯几何中的传递概率,使用了“自由分子流”中的角系数方法,以及“数学粒子追踪”接口中的蒙特卡洛方法。两种方法计算得到的传递概率基本一致,误差小于 1%%。

本例需要“粒子追踪模块”。

蒸发器

本例显示如何计算热蒸发金膜的厚度。计算了腔壁和样品上的沉积膜厚度。

本例需要 5.5 GB 内存,数小时计算时间。

离子注入机计算器 中文

“离子注入机计算器” App 分析离子注入系统的设计,这种工艺在半导体工业中广泛用于将掺杂剂注入到晶片。 在离子注入机内,离子源内产生的离子经电场加速,获得所需的注入能量。通过磁分离方式使离子束弯曲,选择电荷状态合适的离子,从而确保只有特定荷质比的离子才能到达晶片。这一过程中离子束的能量剂量和角度都是关键参数。 在 App 中,用户可以更改晶片的角度以及除气物质的分子量、除气速率和表面温度,还可以调节低温涡轮泵的速度。 可以将数密度、压力、分子通量以及沿离子束线的平均数密度可视化。

电荷交换室模拟器 中文

电荷交换室是真空舱中气体受高压的区域。离子束与高密度气体交互,发生电荷交换反应,产生高能的中性粒子。这其中只有一部分离子束参与这一反应。因此,为得到纯中性的粒子束,在池外放置一对带电偏转平板,就可以产生一个高能中性粒子源。

该 App 模拟质子束与电荷交换室(含中性氩)之间的相互作用。用户输入包括:气体池和真空舱的几个几何参数、离子束属性以及用于使未发生电荷交换反应的离子产生偏转的带电平板的属性。

此仿真模型中,通过测量转换成中性粒子的离子百分比,计算了电荷交换室的效率,并统计了发生的不同碰撞类型。

电荷交换室中质子束的中和

气体池在科学仪器的设计中有诸多应用,例如定义仪器主真空系统中的高压区。在本例中,我们设计了一个 100 毫米长的高压区,其中的工作压力为 1e-3 托,主真空系统中的工作压力为 1e-5 托。在气体池中,质子束与缓冲气体发生电荷交换反应,使质子束发生中和,产生高能的中性原子束。在质谱仪中,典型的应用是在电感耦合等离子体质谱仪 (ICPMS) 中去除质谱干涉,或者作为碰撞池促进离子发生分子反应或促进串联质谱仪 (MS-MS) 中生成片段。

毛细管中的分子流

计算任意几何中的分子流会生成复杂的积分方程,这些方程很难用解析方法进行计算。因此,解析解仅适用于简单几何。最早求解的问题之一是气体流过任意长度的管,这最初是由 Clausing 正确推导的。后来,Cole 更准确地计算了 Clausing 导出的积分表达式。他们二位导出了在克努森数大于 1(在分子流态下),入射到任意长度管上的分子的传递概率值,该值与压力无关。 该模型使用“自由分子流”接口计算分子流通过长度/半径比不同的微毛细管的传递概率,将结果与 Cole 计算的精确解进行了比较。

负载锁定真空系统中水的吸附和解吸

本例显示真空低压系统中水的瞬态吸附和解吸。此系统使用闸门阀控制,当超过锁定载荷时,闸门阀打开,水进入系统,对随后产生的迁移和泵浦现象进行建模。

排气管

该基准模型计算了一个长径比较大的排气管中的压力。结果与一维仿真模型以及文献中蒙特卡洛仿真的结果进行了比较。

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