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昇華器
鎖定
- 中文名
- 昇華器
- 外文名
- sublimator
- 吸氣劑
- 鈦
- 作 用
- 獲得清潔超高真空
- 典型設備
- TS-01型鈦絲昇華器
- 儲鈦量
- 幾百克
昇華器簡介
TS-01型鈦絲昇華器是裝架在Φ50金絲密封法蘭上的一個電極組件。結構見圖1。
圖1 TS-01型鈦絲昇華器
昇華器上可以裝四根Φ2.5mm的鈦鉬合金絲，作為鈦的昇華源。昇華器在工作時應配用昇華泵控制電源，以提供所需工作電流和時間自動控制。在選用本昇華器時，應按工作條件和需要設計恰當的冷凝面。冷凝面的大小和冷卻程度直接影響泵的抽氣迅率。
昇華器結構原理
鈦鉬絲通電加熱後，鈦即昇華到冷凝面上形成新鮮的鈦膜層，活性氣體（如氧、氮等），碰撞到此新鮮表面上與鈦分子形成牢固的鈦化合物（TiO或TiN），便將氣體分子抽走，因為這化學反應是不可逆的，所以被抽走的氣體分子不會再跑出來。
由於鈦膜對惰性氣體不起反應，所以鈦昇華泵對惰性氣體沒有抽速。在具體使用時，鈦昇華泵必須與其他能抽走惰性氣體的泵（如擴散泵或離子泵），一起配合使用。一般情況下昇華泵與離子泵抽速的比例為10，與擴散泵有效抽速的比例為20。
[1]
TS—01型昇華器結構示意圖
昇華器昇華分佈
對大口徑吸氣面，往往華升率不富裕，因此除要求昇華率滿足要求外，還必須十分注意昇華的鈦在吸氣面上的沉積分佈。由於分佈不均勻可使部分吸氣面抽氣作用較小或甚至完全喪失吸氣作用。和最初採用多組燈絲不同，我們採用環形燈絲髮射電子。實測的分佈基本是旋轉對稱的。測得分佈花樣和燈絲相對鈦頭位置的關係，見圖2。
圖2 昇華分佈
最典型的是可使分佈從一般的“蝴蝶型”變為“前衝型”，這就保證了在吸氣面的抽氣口端有足夠的沉積率，這對保證泵的抽速是很重要的。為了得到旋轉對稱的華升分佈還必須使燈絲在工作過程中不能有大的變形。當燈絲選用特種材料，並進行燒氫或真空定形就能保證在使用中基本是圓形的。採用交叉裝架可消除燈絲引焊的冷端效應，因為冷端效應也將造成昇華分佈不對稱。
[2]
昇華器操作説明
1、連續工作
一般昇華器燈絲應在10-2~10-3託壓強下起動，在壓強降低到10-3託以前應連續工作。連續工作時，將電源控制箱的手柄放到“手動。昇華位置，並由凋節變壓器選定適當的工作電流。
2、週期工作
當工作壓強低於10-6託後，可以間斷使用鈦昇華器。調節控制電源上的二個時間繼電器，一個調節“昇華時間，可從0~4分鐘內選擇，一個控制“間隙時間”可在0~120分鐘內選擇。
3、鈦鉬絲昇華電流：
正常工作時Φ2.5mm的鈦鉬絲，在60安培開始昇華，最高升華電流不要超過65安培。
新換上的鈦鉬絲在初次使用時，要逐漸以30，40，50及60安培，在10-3託以下壓強分別除氣，直到沒有明顯放氣為止。在進入正常工作之前，還對燈絲重新除氣1~2分鐘。
