Принцип действия и основа технологии
Геттерный насос представляет собой особый тип вакуумного оборудования, работа которого основана на физико-химическом процессе — хемосорбции. В отличие от механических насосов, он не перемещает газ, а связывает его молекулы на поверхности специального активного вещества, называемого геттером. Этот процесс является разновидностью адсорбции, но с образованием более прочных химических связей.
Что такое геттер и как он работает?
Геттер (от английского getter — «поглотитель») — это вещество, способное активно поглощать большинство газов, за исключением инертных (благородных). В качестве геттеров чаще всего используются химически активные металлы, такие как титан или барий. При контакте с откачиваемым газом (например, кислородом, азотом, водородом) атомы геттера вступают с ним в химическую реакцию, образуя стабильные соединения (оксиды, нитриды, гидриды), которые прочно удерживаются на поверхности или в объеме геттерного материала. Это позволяет достигать и поддерживать высокий вакуум.
Основные разновидности геттерных насосов
Существует несколько конструктивных типов геттерных насосов, различающихся способом активации и подачи геттера:
- Испарительный геттерный насос: геттер (чаще всего титан) нагревается и испаряется, осаждаясь на стенках камеры и образуя свежую, химически активную пленку для поглощения газов.
- Ионно-геттерный насос (ИГН): сочетает в себе ионизацию газа электрическим разрядом и последующее поглощение ионов геттером. Это повышает эффективность откачки.
- Магнитный электроразрядный геттерный насос: более совершенная версия ИГН, где для создания разряда и удержания плазмы используются магнитные поля, что позволяет работать в более широком диапазоне давлений и увеличивает скорость откачки.
Сфера применения
Основная задача геттерных насосов — создание и поддержание высокого и сверхвысокого вакуума. Они незаменимы в областях, где требуется чистая безмасляная среда, так как не используют рабочую жидкость. Их применяют в научных исследованиях, при производстве полупроводников и микроэлектроники, в ускорительной технике, а также для улучшения вакуума внутри различных электровакуумных приборов (например, в электронно-лучевых трубках, рентгеновских аппаратах). Главные преимущества — отсутствие движущихся механических частей, бесшумность работы и способность создавать исключительно высокий вакуум.