Ионно-сорбционная откачка . При ионно-сорбционной откачке используют два способа поглощения газа внедрение ионов в объем твердого тела под действием электрического поля и химическое взаимодействие откачиваемых газов с тонкими пленками активных металлов . Высокоэнергетические ионы или нейтральные частицы , бомбардируя твердое тело , проникают в него на глубину , достаточную для их растворения .Этот способ удаления газа является разновидностью ионной откачки .
На рис. 1 показано равновесное распределение концентрации при ионной откачке в объеме неограниченной пластины толщиной , рассоложенной внутри вакуумной камеры . Максимальную удельную геометрическую быстроту ионной откачки можно рассчитать по формуле 1 , где коэффициент внедрения ионов удельная частота бомбардировки плотность ионного тока элементарный электрический заряд молекулярная концентрация газа . Коэффициент внедрения учитывает частичное отражение и рассеивание ,
возникающее при ионной бомбардировке . Коэффициент внедрения сильно зависит от температуры тела и слабо от плотности тока и ускоряющего напряжения . Значение наблюдается для Ti , Zn при 300 500 К . Максимальное значение концентрации растворенного газа при ионной откачке можно определить из условия равновесия газовых потоков 2 D коэффициент диффузии газа в твердом теле . Градиенты концентраций определяются следующими отношениями
здесь глубина внедрения ионов ускоряющее напряжение и максимальная и начальная концентрация плотности поглощенного газа . Так как величина мала по сравнению с константа даже для легких газов не превышает 1.0 нм.кВ , то величиной в уравнение 2 можно пренебречь . Отсюда следует выражение для максимальной концентрации растворенного газа . Если величина , рассчитанная по приведенной формуле превышает максимально возможную в данных условиях растворимость газа в металле , то поглощенный газ начинает объединяться в газовые пузырьки , вызывая разрыв металла . Это явление получило название блистер-эффекта . В нержавеющей стали водородный блистер-эффект наблюдается при поглощение м3Пасм2 , что соответствует при быстроте откачки м3ссм2 и давление Па приблизительно 300 часов непрерывной работы . По известному значению можно подсчитать общее количество газа , которое будет поглощено единицей поверхности
. Во время ионной бомбардировки наблюдается распыление материала , сопровождающееся нанесением тонких пленок на электроды и корпус насоса . Сорбционная активность этих пленок используется для хемосорбционной откачки . Распыление активного материала может осуществляться независимо от процесса откачки , например с помощью регулирования температуры нагревателя . Расход активного материала в таких насосах осуществляется независимо от потока откачиваемого газа . Более экономно расходуется активный металл в насосах с саморегулированием
распыления . В этих насосах распыление производится ионами откачиваемого газа , бомбардирующими катод , изготовленный из активного материала . Распыляемый материал осаждается на корпус и анод , где осуществляется хемосорбционная откачка . Рис1. Установившееся распределение концентрации в неограниченной пластине , бомбардируемой высокоэнергетическими ионами . Оглавление Ионно-сорбционная откачка . 1 Рис1. Установившееся распределение концентрации в неограниченной пластине
, бомбардируемой высокоэнергетическими ионами . 3 Оглавление 4 Используемая литература 5 Используемая литература Л.Н. Розанов . Вакуумная техника . Москва Высшая школа 1990 . Slava KPSS