8.5. Газопоглиначі

Повністю знегазити метали і матеріали колб майже неможливо, тому слід чекати, що в електровакуумних приладах з часом тиск зросте через причину виділення газа деталями і стінкою. У зв’язку з цим виникає необхідність використовувати спеціальні матеріали, які називаються газопоглиначами.

Газопоглиначі при розміщенні їх всередині електровакуумного приладу підвищують вакуум, створений при відкачці, і поглинають гази, які виділяються при роботі приладу.

Газопоглиначі - це головним чином метали, вони поділяються на такі, що випарюються і не випарюються.

8.5.1. Газопоглиначі, що випарюються

Газопоглиначі, що випарюються, виготовляють у вигляді маленьких клаптиків металу, який можна легко випарити, і розміщують на металевих утримувачах. Цей клаптик розігрівають після відкачки так, щоб він після випарювання і конденсації він створив на стінці колби наліт у вигляді дзеркальця, але не осідав на електродах і не погіршував ізоляційні властивості в середині приладу. Ці газопоглиначі повинні мати високу газопоглинальну здатність, особливо відносно кисня при температурах, починаючи від кімнатної і до робочої нагріву колби приладу, але не більше 200 С, а також мати малу пружність пари( Торр) при робочій температурі.

Рис. 8.3.

В ідповідним вимогам до таких газопоглиначів задовільняє невелика кількість металів, у першу чергу магній, барій, алюміній. Найкращим з них є барій, незважаючи на такий недолік, як низька хімічна стійкість.

Технологія випарювання пояснюється на рис. 8.3. У відповідний момент розпилення виконується місцевим нагріванням струмом високої частоти, що підводиться до соленоїду із залізним осердям. Утримувач газопоглинача доводиться до червоного розжарення, метал газопоглинача випарюється і одразу конденсується на ділянці стінки колби, що проти нього, утворюючи дзеркальний наліт.

8.5.2. Газопоглиначі, що не випарюються

Якщо випарювання є небажаним при побоюванні забруднення або зниження ізоляційних якостей електровакуумного приладу, використовують газопоглиначі, що не випарюються. В якості таких поглиначів застосовують листовий тантал, титан або цирконій порошковий, з яких виготовляється функціональний елемент приладу, наприклад, анод. Ще використовують спеціальний сплав церію і торію, який називається цето, він проявлє свої якості в холодному стані, на відміну від перших. Робоча температура цих газопоглиначів знаходиться у межах 400 - 800 С.

8.6. Знегаження скла і металів

Створення вакууму в будь-якому скляному електровакуумному приладі повинно починатися з операції знегаження скла. Як зазначалося раніше, чим більше в склі лугів, тим більше в ньому міститься двоокису вуглецю і води. Пара останньої негативно впливає на розжарені вольфрамові деталі. Знегаження буде кращим, чим вища температура нагрівання, але скло стає м’яким вже при порівняно низькій температурі, тому Ленгмюр запропонував прогрівання виконувати в такій послідовності. Спочатку знегаження скла виконують при температурі, що на 50 С менша від температури м’якості скла, щоб краще видалялися гази з глибинних шарів скла. Потім продовжують знегаження скла при температурі на 100 С менше від першої, щоб більш ретельно гази видалялися з поверхні. Оскільки перша температура наближена до температури, коли скло стає м’яким, то до другої температури наближаються повільно, щоб швидке охолодження не викликало виникнення напружень, а потім і тріщин.

Велика кількість газів міститься в металах, куди вони потрапляють в результаті поглинання при виплавленні, розливі й обробці металів. За цих обставин плавлення металів часто виконують у вакуумі.

В електровакуумній техніці широко використувують такі метали, як мідь, вольфрам, нікель, залізо, титан та ін. Найбільше ці метали поглинають водень, азот, окис і двоокис вуглецю, кисень (у складі окислів), а в міді присутній ще сірчаний газ.

Кількість газів, що містяться в металі, розраховують відповідно до 100 грамів металу і наводять в см , приведених до нормальних фізичних умов. Ця величина для молібдену і вольфраму не перевищує 0,5 - 1 см /0,1 кг; для кращих зразків нікеля - 10 см /0,1 кг, а для гірших зразків заліза вона може досягати декількох сотень см на 100 грамів металу.

Знегаження металів здійснюють нагріванням у вакуумі або в атмосфері водню. З підвищенням температури швидкість знегаження різко зростає.

Чим краще газ розчиняється в металі при поглинанні, тим швидше він може бути видалений при десорбції. Швидкість газовиділення залежить від гранично допустимої температури знегаження відповідного металу і може змінюватися для різних металів у межах від 10 до 10 м /(м с ).

Оскільки видалити з металу всі поглинуті гази неможливо, то знегаження вважається задовільним, якщо в металевих деталях електровакуумних приладів залишкова кількість газів не перевищує 1 см /0,1 кг.