Реферат: Ионно-сорбционная откачка
Ионно-сорбционнаяоткачка .Приионно-сорбционной откачке используют два способа поглощения газа: внедрениеионов в объем твердого тела под действием электрического поля и химическоевзаимодействие откачиваемых газов с тонкими пленками активных металлов .
Высокоэнергетические ионы илинейтральные частицы, бомбардируя твердое тело, проникают в него на глубину, достаточную для ихрастворения.Этот способ удаления газа является разновидностью ионной откачки. На рис. 1 показано равновесное распределениеконцентрации при ионной откачке в объеме неограниченной пластины толщиной <img src="/cache/referats/12517/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025"> , рассоложенной внутривакуумной камеры .
Максимальную удельную геометрическуюбыстроту ионной откачки можно рассчитать по формуле <img src="/cache/referats/12517/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026"> (1), где <img src="/cache/referats/12517/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">; <img src="/cache/referats/12517/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"><img src="/cache/referats/12517/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029"> – удельная частотабомбардировки; <img src="/cache/referats/12517/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> – плотность ионноготока; <img src="/cache/referats/12517/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031"> – элементарныйэлектрический заряд; <img src="/cache/referats/12517/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032"> – молекулярная концентрациягаза .
Коэффициент внедрения учитываетчастичное отражение и рассеивание, возникающее при ионной бомбардировке.Коэффициент внедрения сильно зависит от температуры тела и слабо – от плотноститока и ускоряющего напряжения. Значение <img src="/cache/referats/12517/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033"> наблюдается для Ti, Zn при300 … 500 К .
Максимальное значение концентрациирастворенного газа при ионной откачке можно определить из условия равновесиягазовых потоков: <img src="/cache/referats/12517/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034"> (2) ( D – коэффициентдиффузии газа в твердом теле ). Градиенты концентраций определяются следующимиотношениями: <img src="/cache/referats/12517/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035"> здесь <img src="/cache/referats/12517/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036"> – глубина внедренияионов ( <img src="/cache/referats/12517/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037"> – ускоряющее напряжение ); <img src="/cache/referats/12517/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1038"> и <img src="/cache/referats/12517/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039"> – максимальная иначальная концентрация плотности поглощенного газа .
Так как величина <img src="/cache/referats/12517/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040"> мала по сравнению с <img src="/cache/referats/12517/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1041"> ( константа <img src="/cache/referats/12517/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1042">/кВ ),то величиной <img src="/cache/referats/12517/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1043"><img src="/cache/referats/12517/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1044"> .
Отсюда следует выражение длямаксимальной концентрации растворенного газа: <img src="/cache/referats/12517/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1045"> .
Если величина <img src="/cache/referats/12517/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1046">блистер-эффекта .
В нержавеющей стали водородныйблистер-эффект наблюдается при поглощение <img src="/cache/referats/12517/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1047"> м3*Па/см2 , что соответствует при быстротеоткачки <img src="/cache/referats/12517/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1048"> м3/(с*см2)и давление <img src="/cache/referats/12517/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1049">
По известному значению <img src="/cache/referats/12517/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> можно подсчитать общееколичество газа, которое будет поглощено единицей поверхности <img src="/cache/referats/12517/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1051"> .
Во время ионной бомбардировкинаблюдается распыление материала, сопровождающееся нанесением тонких пленок наэлектроды и корпус насоса. Сорбционная активность этих пленок используется дляхемосорбционной откачки .
Распыление активного материала можетосуществляться независимо от процесса откачки, например с помощью регулированиятемпературы нагревателя. Расход активного материала в таких насосахосуществляется независимо от потока откачиваемого газа .
Более экономно расходуется активныйметалл в насосах с саморегулированием распыления. В этих насосах распылениепроизводится ионами откачиваемого газа, бомбардирующими катод, изготовленныйиз активного материала. Распыляемый материал осаждается на корпус и анод, гдеосуществляется хемосорбционная откачка .
Рис1. Установившеесяраспределение концентрации в неограниченной пластине, бомбардируемойвысокоэнергетическими ионами .
2R
S0
Smax
S
h
<img src="/cache/referats/12517/image055.gif" v:shapes="_x0000_s1029 _x0000_s1026 _x0000_s1027 _x0000_s1028 _x0000_s1030 _x0000_s1033 _x0000_s1034 _x0000_s1035 _x0000_s1036 _x0000_s1037 _x0000_s1038 _x0000_s1039 _x0000_s1040 _x0000_s1044 _x0000_s1043 _x0000_s1046 _x0000_s1047 _x0000_s1048 _x0000_s1049 _x0000_s1050 _x0000_s1051 _x0000_s1052"> <div v:shape="_x0000_s1042">X
Оглавление
TOC o «1-1» Ионно-сорбционнаяоткачка… PAGEREF _Toc9692035 h 1
Рис1. Установившеесяраспределение концентрации в неограниченной пластине, бомбардируемойвысокоэнергетическими ионами… PAGEREF _Toc9692036 h 3
Оглавление… PAGEREF _Toc9692037 h 4
Используемая литература :… PAGEREF _Toc9692038 h 5
Используемая литература :Л.Н. Розанов. Вакуумная техника .
Москва« Высшая школа » 1990 .
{ Slava KPSS }