Кіріспе
Вакуумдық түтіктердегі оттегін алу үшін басқа біреуін бекітуге қолданылатын реактивті зат – геттер. Геттер – вакуумдық жүйенің толықтырылуын және вакуумды сақтауын қамтамасыз ету үшін вакуумдық жүйеге орналастырылатын реактивті материалдың жиынтығы. Газ молекулалары геттерге тиген кезде, олар онымен химиялық реакцияға түсіп немесе сіңіріліп бірігеді. Осылайша, геттер эвакуацияланған кеңістіктен аз мөлшерде газды алып тастайды. Геттер әдетте эвакуацияланған камераның ішкі бетіне жабылатын қабат болып табылады. Бастапқыда вакуум контейнерді вакуумдық сорғыға қосу арқылы жасалады. Жеткілікті вакуумға қол жеткізгеннен кейін контейнерді герметикалық жабуға болады немесе вакуумдық сорғыны жұмыс істеуін қалдыруға болады. Геттерлер, әсіресе, вакуумды ұзақ уақыт бойы сақтау қажеттігі туындайтын герметикалық жабық жүйелерде маңызды, мысалы вакуумдық түтіктер (катодты сәулелік түтіктер (CRT) сияқты), вакуумдық оқшаулағыш шыны (немесе вакуумдық шыны) және вакуумдық оқшаулағыш панельдер. Бұл контейнердің ішкі беттері вакуум орнатылғаннан кейін ұзақ уақыт бойы сіңірілген газдарды бөліп шығаруына байланысты. Геттер беттен десорбцияланған немесе жүйеге үнемі еніп келе жатқан (шағын ақаулар немесе өткізгіш материал арқылы диффузия) реактивті газдың (мысалы, оттегі) қалдықтарын үнемі алып тастайды. Тіпті үнемі вакуумдық сорғымен эвакуацияланатын жүйелерде де геттерлер қалдық газдарды жою үшін қолданылады, көбінесе сорғының өзі жеткізе алмайтын жоғары вакуумға қол жеткізу үшін. Ол көбінесе өте аз мөлшерде болады және қозғалмалы бөліктері жоқ болса да, геттер өзінің ішінде вакуумдық сорғы сияқты әрекет етеді. Бұл реактивті газдарды химиялық түрде жоюға арналған соңғы орын. Геттерлер инертті газдармен реакцияға түсе алмайды, бірақ кейбір геттерлер оларды кері қайта сіңіре алады. Сондай-ақ, сутек әдетте реакция арқылы емес, адсорбция арқылы өңделеді.
A getter is a deposit of reactive material that is placed inside a vacuum system to complete and maintain the vacuum. When gas molecules strike the getter material, they combine with it chemically or by absorption. Thus the getter removes small amounts of gas from the evacuated space. The getter is usually a coating applied to a surface within the evacuated chamber. A vacuum is initially created by connecting a container to a vacuum pump. After achieving a sufficient vacuum, the container can be sealed, or the vacuum pump can be left running. Getters are especially important in sealed systems, such as vacuum tubes, including cathode ray tubes (CRTs), vacuum insulating glass (or vacuum glass) and vacuum insulated panels, which must maintain a vacuum for a long time. This is because the inner surfaces of the container release absorbed gases for a long time after the vacuum is established. The getter continually removes residues of a reactive gas, such as oxygen, as long as it is desorbed from a surface, or continuously penetrating in the system (tiny leaks or diffusion through a permeable material). Even in systems which are continually evacuated by a vacuum pump, getters are also used to remove residual gas, often to achieve a higher vacuum than the pump could achieve alone. Although it is often present in minute amounts and has no moving parts, a getter behaves in itself as a vacuum pump. It is an ultimate chemical sink for reactive gases. Getters cannot react with inert gases, though some getters will adsorb them in a reversible way. Also, hydrogen is usually handled by adsorption rather than by reaction.
Түрлері
Атмосферамен ластанудан сақтану үшін, геттер жинау кезінде вакуумдық жүйеге инертті күйде енгізілуі керек, ал эвакуациядан кейін ғана қосылуы тиіс. Бұл әдетте жылу арқылы жасалады. Геттердің әртүрлі түрлері осыны әртүрлі тәсілдермен іске асырады:
Жылдам буланатын геттер (Flashed getter) Геттер материалы жинау және бастапқы эвакуация кезінде резервуарда инертті күйде сақталады, содан кейін қыздырылып, әдетте индукциялық қыздыру арқылы буланады. Булану нәтижесінде пайда болған геттер, көбінесе ұшқыш металл, қалдық газдармен дереу реакцияға түсіп, салқын түтік қабырғаларында жұқа қабат түзеді – геттер дағы немесе геттер айнасы, ол газды сіңіруді жалғастырады. Бұл ең көп таралған түрі, төмен қуатты вакуумдық түтіктерде қолданылады. Буланбайтын геттер (NEG) Геттер қатты күйде қалады. Жабын геттері – пайдалану кезінде қыздырылатын вакуумдық жүйенің металл бөліктеріне жағылатын жабын. Әдетте, қуатты вакуумдық түтіктердің электродтарының бетіне кеуекті жабын түрінде ұнтақталған, ұшпайтын металлдан жасалған материал сынықталған, жұмыс кезінде 200-1200°C температурада ұсталады. Көлемді геттер – газды сіңіретін металдардан жасалған парақтар, жолақтар, сымдар немесе ыстықтанған гранулалар, олар ыстық компоненттерге орнатылып немесе жеке қыздыру элементтері арқылы қыздырылады. Мұндай геттерді көбінесе жаңартуға немесе ауыстыруға болады. Геттерлік сорғы немесе сорбциялық сорғы.
Лабораториялық вакуумдық жүйелерде көлемді NEG геттері көбінесе өз жылытқышы бар жеке ыдыста сақталады, ол клапан арқылы вакуумдық жүйеге қосылады, осылайша қаныққан кезде оны ауыстыруға немесе жаңартуға болады. Электроникада қолданылатын түтіктерде геттер материалы түтіктің ішіндегі, қалыпты жұмыс кезінде қыздырылатын пластиналарды жабады; ал геттер жартылай өткізгіштер өндірісі сияқты жалпы вакуумдық жүйелерде қолданылса, олар вакуумдық камераға жеке жабдық ретінде енгізіліп, қажет болғанда қосылады. Микроэлектроникалық қаптамада жиналған және үлгіленген геттер материалы жабық кеңістікте жоғары вакуумды қамтамасыз ету үшін қолданылады. Геттердің сорғылау қабілетін арттыру үшін, процестің шектеулерін ескере отырып, белсендіру температурасын барынша жоғарылату қажет. Әрине, жүйеде жақсы вакуум болмаған кезде геттерді қыздырмау маңызды.
Flashed getter The getter material is held inactive in a reservoir during assembly and initial evacuation, and then heated and evaporated, usually by induction heating. The vaporized getter, usually a volatile metal, instantly reacts with any residual gas, and then condenses on the cool walls of the tube in a thin coating, the getter spot or getter mirror, which continues to absorb gas. This is the most common type, used in low power vacuum tubes. Non evaporable getter (NEG) The getter remains in solid form. Coating getter A coating applied to metal parts of the vacuum system that will be heated during use. Usually a nonvolatile metal powder sintered in a porous coating to the surface of the electrodes of power vacuum tubes, maintained at temperatures of 200 to 1200 °C during operation. Bulk getter Sheets, strips, wires, or sintered pellets of gas absorbing metals which are heated, either by mounting them on hot components or by a separate heating element. These can often be renewed or replaced. Getter pump or sorption pumpdefn
| In laboratory vacuum systems, the bulk NEG getter is often held in a separate vessel with its own heater, attached to the vacuum system by a valve, so that it can be replaced or renewed when saturated. In tubes used in electronics, the getter material coats plates within the tube which are heated in normal operation; when getters are used within more general vacuum systems, such as in semiconductor manufacturing, they are introduced as separate pieces of equipment in the vacuum chamber, and turned on when needed. Deposited and patterned getter material is being used in microelectronics packaging to provide an ultra high vacuum in a sealed cavity. To enhance the getter pumping capacity, the activation temperature must be maximized, considering the process limitations. It is, of course, important not to heat the getter when the system is not already in a good vacuum.