| 產(chǎn)地 | 寶雞 |
|---|---|
| 種類 | 鈦合金 |
| 牌號(hào) | TA2 |
| 鈦含量 | 99.6 |
1、鈦泵的類型
titanium pump
耐腐蝕泵的一種。指與被送液體相接觸的零部件用鈦或鈦合金制成的泵。化工用鈦或鈦合金泵多為離心泵。
可用于輸送多種有機(jī)和無機(jī)腐蝕性液體，特別適于輸送含氯的鹽類溶液，不能輸送發(fā)煙硝酸**、濃度>30%的**。
鈦和鈦合金泵價(jià)格較貴，一般僅在其他材料的耐蝕泵不能勝任的情況下應(yīng)用。
鈦或鈦合金離心泵一般為鑄造和焊制而成，其流量5.7～400m3/h，揚(yáng)程4～125m。
按照鈦泵的工作原理，又被稱為濺射離子泵。
2.鈦泵的結(jié)構(gòu) 
鈦泵可分為二極型和三極型，三極型可提高對(duì)氬（Ar）的抽速。二極型鈦泵的結(jié)構(gòu)如圖所示，陽極A由許多個(gè)厚0.1~0.3mm，直徑為12~40mm的不銹鋼薄壁圓筒構(gòu)成，在陽極的兩端加有1~3mm厚的鈦陰極K。陽極筒的軸線與陰極面垂直，二者之間加3~7KV的電壓，陽極筒的軸向加1000~3000高斯的均勻磁場。
3.工作原理在鈦泵陽極筒中運(yùn)動(dòng)的電子，有軸向速度分量Vz和徑向速度分量Vr，因?yàn)閂r與軸向磁場Bz垂直，電子會(huì)受到洛侖茲力F=eVr´Bz作用，所以陽極筒內(nèi)的電子除受到軸對(duì)稱的電場力作用外，還受到eVr´Bz的洛侖茲力作用，電子的運(yùn)動(dòng)為軸向的直線運(yùn)動(dòng)和橫截面上的輪滾線運(yùn)動(dòng)。在橫截面上電子輪滾線運(yùn)動(dòng)半徑的大小是電子速度和磁場強(qiáng)度的函數(shù)，電子速度愈大（陽極電壓愈高），輪滾線的圈愈大；磁場愈強(qiáng)，輪滾線的圈愈小。當(dāng)陽極電壓較高時(shí)，為了避免電子“滾落”到陽極上，必須加一個(gè)較強(qiáng)的軸向磁場。在軸線方向，當(dāng)電子向陽極筒的中心截面運(yùn)動(dòng)時(shí)，受電場力的加速作用，電子的速度愈來愈大，越過中心截面后，電場力起阻礙作用而使電子做減速運(yùn)動(dòng)，靠近陰極板時(shí)Vz衰減為零，電子重新受電場力的加速作用而反向加速運(yùn)動(dòng)，過中心截面后又開始減速，如此不停的重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。電子在陽極筒中經(jīng)過很長的路程才落到陽極上。大量電子受磁場約束，以滾輪線的形式貼近陽極筒旋轉(zhuǎn)，形成一層電子云。旋轉(zhuǎn)電子云的旋轉(zhuǎn)頻率約為100兆赫茲量級(jí)，電子密度可達(dá)1010（個(gè)/厘米3）量級(jí)。上述現(xiàn)象稱為潘寧放電。
氣體分子和旋轉(zhuǎn)的電子碰撞而被電離，氣體離子在電場的作用下，飛向并轟擊陰極鈦板。離子轟擊鈦板產(chǎn)生兩種作用：1、濺射鈦，形成鈦膜；2、打出二次電子。
濺射出來的鈦原子，淀積在陽極內(nèi)壁和陰極板上，形成新鮮的鈦膜維持鈦泵的抽氣能力。離子的濺射能力隨入射離子的能量、質(zhì)量和入射角的不同而不同，能量大，質(zhì)量大的離子的濺射能力也大；斜射比垂直轟擊的效果要好。為了保證陽極筒上的鈦膜的吸氣能力，必須保證足夠的濺射率，即要求有足夠的電壓，以保證離子得到足夠的轟擊能量。離子轟擊鈦板，可打出二次電子，二次電子受電磁場作用進(jìn)入旋轉(zhuǎn)電子云里，補(bǔ)充失去的電子。每個(gè)氣體分子被電離的同時(shí)，都至少放出一個(gè)電子，這些電子也進(jìn)入到旋轉(zhuǎn)電子云里，它們和二次電子一起補(bǔ)償因跑到陽極上而損失的電子，從而能不斷地維持潘寧放電。
4.除氣機(jī)理（1） 對(duì)活性氣體的抽除
對(duì)N2、O2、CO和CO2等氣體的排除主要靠淀積于陽極筒內(nèi)壁上的鈦膜的化學(xué)吸附。
?。?） 對(duì)氫氣的抽除
對(duì)氫氣的抽除有化學(xué)吸附，也有擴(kuò)散、吸收、溶解作用。
（3） 對(duì)惰性氣體的抽除
對(duì)惰性氣體的排除，主要靠離子“掩埋”，被電離的惰性氣體的離子轟擊陰極時(shí)，有以下三種情況：
a、離子直接打入陰極內(nèi)，或打入陰極邊緣對(duì)面的陽極板上的鈦淀積層內(nèi)；
b、斜射的離子切入陰極表面，離子和鈦一起被掀掉而沉積在陰極板的周圍或其它地方；
c、離子沒有打入板內(nèi)，但是從陰極得到電子而復(fù)合為中性原子，然后又反射到陽極內(nèi)表面的鈦膜中。
5、鈦泵的性能（1） 極限壓強(qiáng)：10-8帕
?。?） 抽速：
鈦泵的抽速與陽極電壓和磁場強(qiáng)度有關(guān)，磁場強(qiáng)時(shí)抽速也大，對(duì)應(yīng)**抽速的陽極電壓也高。常用鈦泵的抽速有25升/秒、5升/秒。對(duì)于需要大抽速的場合，可用基本結(jié)構(gòu)單元并聯(lián)的方式使抽速達(dá)到50升/秒、100升/秒等。
?。?） 啟動(dòng)壓強(qiáng)：10-2帕
?。?） 壽命：
a、陰極耗盡壽命
陰極鈦板因?yàn)R射穿通而使泵無法使用。
b、陽極剝落壽命
陽極內(nèi)沉積鈦膜的厚度太大時(shí)會(huì)產(chǎn)生剝落，導(dǎo)致泵內(nèi)壓強(qiáng)的不規(guī)則強(qiáng)烈變化，使泵無法使用。
c、陽極吸飽壽命
陽極上吸附和溶解了大量的氦氣、氫氣，當(dāng)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)泵不能再吸附氣體。
在正常使用情況下，濺射離子泵的壽命可達(dá)幾萬小時(shí)。
6、鈦泵電源鈦泵的電源是高內(nèi)阻電源，其空載輸出電壓在3~7KV間，但負(fù)載電流大時(shí)，輸出電壓降至400V左右。一般濺射離子泵使用5KV倍壓整流電源?？梢杂昧鬟^鈦泵陰陽極的放電電流反映所抽空間的真空度。濺射離子泵在額定電壓與磁場強(qiáng)度下的放電電流Iion（mA）與壓強(qiáng)P（Torr）有一定的曲線關(guān)系。所以通過離子泵電源可反映出壓強(qiáng)的大小。
泵電源的面板上顯示有：輸出直流高壓和鈦泵放電電流等。
