Термическое активирование геттеров в технологии производства магнетронов

Для разработки научно обоснованной технологии производства пористых геттеров возникает необходимость применения высокочувствительной методики определения температуры активирования, совместимой с общепринятой технологией откачки магнетронов. В работе предложена комплексная методика определения температуры активирования пористых геттеров с использованием экспериментальной схемы, моделирующей условия активирования пористых геттеров по стандартной технологии штенгельной откачки. В условиях моделирования физико-химических процессов в объеме нагретого корпуса магнетрона при откачке рассмотрена схема образования газовой нагрузки на внутренние средства откачки. Показано, что в соответствии с теорией сложных химических реакций потоки термодесорбции формируются или по теории последовательных реакций, или по теории параллельно-последовательных реакций. Сорбционная способность пористых геттеров определена по графику как температурно-временная зависимость выхода по массе сложных химических реакций взаимодействия газовой нагрузки с поверхностью и объемом геттерной таблетки. Изменение массы геттерной таблетки регистрировалось на микровесах вакуумной термогравиметрической установки непрерывно с частотой одно измерение в секунду в течение всего периода измерения. Порог чувствительности микровесов составляет 10 г, максимальная нагрузка равна 5 г. С применением теории параллельно-последовательных реакций впервые экспериментально определена минимальная температура термического активирования пористого геттера из сплава Ti-V(30 ат. %), которая является основным параметром технологии при использовании внутренних средств откачки. Для неизотермического участка стандартного графика термообработки при скорости нагревания 10 °С/мин и указанных вакуумных условиях минимальная температура активирования составила 393 °С. Для оценки изменения шероховатости свободной поверхности геттерной шайбы, подвергнутой внутреннему насыщению в водородной среде, применялась растровая электронная микроскопия. Обнаружены трещины и микроразмерные монокристаллы тетрагональной формы, предположительно гидриды титана TiН. Установлено, что образование трещин положительно сказывается на сорбционной активности геттера за счет появления новых атомарно чистых поверхностей. Однако трещинообразование может способствовать осыпаемости геттерной таблетки. Поэтому газовая нагрузка по водороду является фактором, ограничивающим долговечность работы геттера.
Алиса Александровна Полунина
АО «Плутон», г. Москва, Россия
Владимир Семёнович Петров
АО «Плутон», г. Москва, Россия
Иван Фэритович Ханбеков
АО «Плутон», г. Москва, Россия; Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана, г. Москва, Россия
Илларион Павлович Ли
АО «Плутон», г. Москва, Россия
Анна Ивановна Гайдар
НИИ перспективных материалов и технологий, г. Москва, Россия
Дмитрий Николаевич Локтев
АО «Плутон», г. Москва, Россия
Поделиться