Геттер — газопоглотитель, вещество, поглощающее и прочно удерживающее газы (кроме инертных), связывая их за счёт хемосорбции, часто используются в устройствах (которые в обиходе тоже называют геттерами) для газопоглощения и обеспечения необходимой степени вакуумирования электровакуумных приборов и в вакуумных насосах. Это, как правило, самые ядовитые вещества в вакуумных приборах. Чем меньше внутри останется газов, тем более долговечен прибор. При взаимодействии с электронами остаточный газ ионизируется, и образующиеся положительные ионы бомбардируют катод и другие электроды, распыляя их и «отравляют» катод, изменяя его химический состав и покрывая его плохо испускающим электроны веществом с электродов. При высоких напряжениях зажигается тлеющий газовый разряд, шунтирующий электроды, нарушающий нормальный режим работы прибора и многократно усиливающий их износ. Кроме того, при усилении слабых сигналов даже в хорошо откачанном электровакуумном приборе остаточный газ является сильным источником шумов.
Принцип действия почти всех геттеров основан на том, что при нагреве металл геттера распыляется внутри баллона и либо химически взаимодействует с веществами, входящими в состав остаточного газа с образованием твёрдых соединений, либо растворяет их в качестве твёрдого раствора (водород). Кроме того, в процессе быстрого распыления геттер действует как однократный вакуумный насос, притягивая молекулы инертных (гелий, неон) и других (органика, аммиак), не поглощаемых химически газов межатомными Ван-дер-Ваальсовыми силами, увлекает на распыляемую поверхность и «хоронит» под следующими оседающими слоями распылённого вещества.
Степень понижения давления зависит от рода эвакуируемого газа. Так, при удалении воздуха геттер может снизить давление не более, чем в 100 раз, так как кислород и азот воздуха образуют с металлом геттера оксиды и нитриды, а аргон, содержание которого около 1 %, почти весь останется. Но применив предварительную продувку откачиваемого сосуда безаргонной смесью газов, можно добиться значительного увеличения степени геттерного вакуумирования.
Существуют две основные разновидности геттеров:
- Газопоглотительная таблетка (многоразовый «пассивный», или «холодный» геттер), которая состоит из вещества, активно поглощающего остатки газов в электровакуумных приборах. В качестве геттеров применяют порошки металлов (тантал, титан, барий, цирконий, ниобий, церий и другие) и различные составы: феррум-барий (феб), барий-алюминий-титан (бат), бериллат бария. При прокаливании в вакууме почти до плавления за час отдаёт примерно 2/3 накопленных газов и снова готов к работе.
- Металлическое покрытие стеклянного баллона на основе бария или магния (одноразовый «активный», намного более эффективный геттер). Получается при нагревании индуктором открытого или закрытого металлического контейнера с веществом (похожего на тарелочку или кольцо), из которого при нагревании испаряется металл (реальный состав, как правило, является коммерческой тайной). Позволяет по внешнему виду оценить состояние электровакуумного прибора: при длительной и активной эксплуатации темнеет, покрывается специфическими пятнами, кольцами, меняет цвет за счёт выделяющихся внутри веществ. При нарушении вакуума превращается в специфический молочно-белый налёт(оксид). Пористый остаток нераспылённого вещества геттера работает также, как пассивный геттер, адсорбируя газы во время эксплуатации прибора.
Максимальное остаточное давление в электронных приборах, работающих при напряжениях до 1 кВ, для долговременной работы считается 10−4 Па. Для высоковольтных кинескопов (25 кВ) максимум составляет 10−7 Па (5—10 лет работы).
Ссылки
править- Геттеры // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
- [www.xumuk.ru/encyklopedia/999.html Геттеры] // Химическая энциклопедия
- Геттер // Большой Энциклопедический словарь. — 2000. // Большой энциклопедический словарь
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист |