70
Лабораторная работа № 5
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОТКАЧКИ
Принцип действия и классификация электрофизических
средств откачки
Принцип действия электрофизических средств откачки основан
на протекании физико-химических процессов при взаимодействии
частиц газа с
сорбирующей поверхностью, которая представляет
собой постоянно обновляемый слой активного вещества – геттера
(рис. 1).
Рис. 1. Схема геттерного насоса. 1 – испаритель (источник геттерного
материала), 2 – сорбирующая поверхность, 3 – откачиваемый газ.
По виду взаимодействия откачиваемых газов с сорбирующей
поверхностью
различают
следующие
основные
процессы
поглощения газов: сорбция, ионная откачка и «замуровывание».
Сорбция – поглощение атомов и/или молекул газа в результате
образования слабой физической или
сильной химической связи и
твердых растворов с последующей диффузией продуктов.
Физически адсорбируются только атомы инертных газов, основным
механизмом при откачке активных газов является образование
химических соединений (оксидов, нитридов и др.), которые имеют
весьма низкие давления паров и диссоциируют при очень высоких
температурах.
Ионная откачка – поглощение ионизованных атомов и/или
молекул газа в
результате внедрения ионов, ускоренных
71
электрическим полем в материал отрицательно заряженных
электродов с последующей диффузией.
Ионы химически активных газов могут образовывать
химические
соединения, а ионы инертных газов удерживаются в
кристаллической решетке физическими связями, при этом энергия
связи ионов с поверхностью близка к
энергии связи молекул при
хемосорбции.
Замуровывание – это образование над адсорбированными
частицами газа новой пленки геттера, предотвращающей их
дальнейшую десорбцию. Данный механизм
играет существенную
роль при откачке инертных газов, хотя и не оказывает влияния на
общую быстроту откачки насоса. При нормальной температуре
время адсорбции невозбужденных
атомов инертного газа на
сорбирующих поверхностях слишком мало, чтобы этот механизм
откачки
мог
быть
заметным.
Поэтому
для
повышения
эффективности необходимо либо охлаждение поверхности, либо
ионизация (возбуждение) откачиваемых атомов.
Падающие на
поверхность ионы и возбужденные атомы пребывают на
поверхности сорбции значительно большее время – достаточное для
замуровывания слоями распыляемого геттера.
По методу нанесения геттерных покрытий различают
испарительные
геттерные,
ионно-геттерные,
магнитные
электроразрядные и комбинированные насосы.
Достарыңызбен бөлісу: