超高真空系统中吸气剂的作用与分类

超高真空系统中吸气剂的作用与分类

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在超高真空(UHV)系统中，吸气剂(getters)扮演着至关重要的角色。它们通过捕捉和移除残余气体分子，帮助维持系统的超高真空状态。本文将详细介绍吸气剂的两大分类：蒸散型吸气剂和非蒸散型吸气剂，以及它们的工作原理和应用领域。

蒸散型吸气剂

• 原理：蒸散型吸气剂通过加热蒸发吸气剂材料，使其在表面形成一层新鲜的吸附层，从而吸附气体分子。这种类型的吸气剂通常需要定期更换或再生，以保持其吸附能力。

• 常见材料：常用的蒸散型吸气剂材料包括钡(Ba)、钙(Ca)、钠(Na)等金属。这些金属具有较高的蒸气压和较强的吸附能力，能够有效去除真空系统中的残余气体。

• 应用：蒸散型吸气剂主要用于真空管、阴极射线管和部分高真空系统。在这些应用中，它们能够提供稳定的真空环境，确保设备的正常运行。

非蒸散型吸气剂(NEG)

• 原理：非蒸散型吸气剂(NEG)通过化学吸附或物理吸附的方式去除气体分子。与蒸散型吸气剂不同，NEG不需要通过加热来释放吸附能力，因此使用寿命更长，维护成本更低。

• 常见材料：常见的非蒸散型吸气剂材料包括氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)等。这些材料具有较大的比表面积和丰富的表面活性位点，能够有效吸附气体分子。

• 应用：非蒸散型吸气剂广泛应用于各种超高真空系统，如粒子加速器、核聚变装置和空间模拟设备。它们能够在长时间内保持稳定的真空环境，满足高精度实验和设备运行的需求。