Введение
Глава 1. Аналитический обзор литературы 11
1.1 Теоретические основы геттерирования молекулярных газов пористыми металлами 11
1.1.1 Атмосфера остаточных газов в замкнутом объёме 11
1.1.2 Физико-химическое описание пористых металлов, соотношение поверхности и объёма активной среды геттерного насоса 15
1.1.3 Физико-химические свойства титана и ванадия 17
1.1.4 Фазовые равновесия в термодинамических системах титан - водород и ванадий - водород 18
1.2 Технология производства и термообработки пористых геттеров 22
1.2.1 Методы порошковой металлургии в производстве пористых геттеров 22
1.2.2 Активирование и регенерация пористых геттеров из титана и ванадия 24
1.3 Поверхностные и объёмные процессы при поглощении газов пористыми
металлами 26
1.3.1 Отражение, поглощение и пропускание газового потока при взаимодействии с поверхностью металла 26
1.3.2 Влияние поверхности пористых геттеров на эффективность поглощения молекулярных газов 29
1.3.3 Электроадсорбционный эффект 33
1.3.4 Кинетика объёмного поглощения молекулярных газов 34
1.3.5 Механическая неустойчивость в термодинамической системе титан -водород 37
1.3.6 Методы определения кинетических констант взаимодействия молекулярных газов с пористыми металлами 38
1.4 Эксплуатационные характеристики пористых геттеров 41
1.5 Выводы 42
Глава 2. Методики исследования взаимодействия в системе «пористый металл - водород» 44
2.1 Термогравиметрия и масс-спектрометрия: принципиальные возможности, аппаратурное оформление 44
2.2 Гравиметрия 51
2.3 Локальный анализ и анализ поверхности 52
2.3.1 Электронно-зондовые методы 54
2.3.2 Методы сканирующей зондовой микроскопии 58
2.5 Выводы 60
Глава 3. Определение физических параметров исходных образцов пористых геттеров, входящих в традиционную и дополнительную номенклатуру эксплуатационных характеристик 62
3.1 Определение особенностей пористой структуры и топографии поверхности пористого геттера в растровом электронном микроскопе 62
3.2 Определение элементного состава приповерхностных областей пористого геттера 72
3.3 Определение структуры н элементного состава внутренних областей пористого геттера 76
3.4 Определение величины открытой и закрытой пористости образцов пористых геттеров 83
3.5 Исследование поверхности образцов пористых геттеров на атомно-силовом микроскопе 84
3.6 Выводы 88
Глава 4. Экспериментальное определение тонких механизмов поглощения водорода пористыми геттерами на основе титана методом термогравиметрического анализа 90
4.1 Изучение взаимодействия пористых геттеров на основе титана с водородом в интервале температур (20-200)С 90
4.2 Временные зависимости удельного потока газопоглощения при сорбции водорода пористыми геттерами на основе титана при 20С, 60С и 100С 99
4.3 Временные зависимости коэффициента поглощения при сорбции водорода пористыми геттерами на основе титана при 20С, 60С и 100С 102
4.4 Исследование насыщенных водородом образцов методом растровой электронной микроскопии с электронно-зопдовым микроанализом 106
4.5 Электроадсорбционный эффект при изотермической сорбции водорода пористым титаном 109
4.6 Результаты сравнительных измерений количества поглощённого водорода в системах компактный титан - водород и пористый титан - водород 111
4.7 Выводы 112
Глава 5. Изучение взаимодействия пористых геттеров на основе титана с многоатомными газами на примере аммиака 114
5.1 Результаты измерения количества поглощённого водорода, азота и газообразного аммиака пористыми геттерами на основе титана при 200С 114
5.2 Расчёт кинетических параметров взаимодействия пористых геттеров на
основе титана с водородом, азотом и газообразным аммиаком 117
5.3 Временная зависимость коэффициента поглощения при сорбции водорода,
азота и газообразного аммиака пористыми геттерами на основе титана при 200С. 119
5.4 Временная зависимость парциальных давлений компонентов газовой фазы
при изотермической сорбции аммиака пористым титаном (200С) 121
5.5 Сравнение плотностей потоков: парциальных падающих потоков компонентов газовой фазы (по данным масс-спектрометрического анализа) и интегрального поглощённого потока (по данным термогравиметрического анализа) при сорбции аммиака пористым титаном в изотермическом режиме 123
5.6 Выводы 125
Заключение 126
Список использованных источников
