鈦泵的工作原理

鈦泵具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，能耐大多數(shù)有機(jī)酸、無(wú)機(jī)酸、有機(jī)化合物以及堿、鹽溶液的腐蝕，適于輸送含有固體顆粒、易結(jié)晶介質(zhì)，特別是用于長(zhǎng)周期運(yùn)行，提高了經(jīng)濟(jì)性。

鈦泵工作原理

在鈦泵陽(yáng)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(chǎng)Bz垂直，電子會(huì)受到洛侖茲力F=eVr´Bz作用，所以陽(yáng)極筒內(nèi)的電子除受到軸對(duì)稱(chēng)的電場(chǎng)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)和橫截面上的輪滾線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。在橫截面上電子輪滾線(xiàn)運(yùn)動(dòng)半徑的大小是電子速度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的函數(shù)，電子速度愈大(陽(yáng)極電壓愈高)，輪滾線(xiàn)的圈愈大;磁場(chǎng)愈強(qiáng)，輪滾線(xiàn)的圈愈小。當(dāng)陽(yáng)極電壓較高時(shí)，為了避免電子“滾落”到陽(yáng)極上，必須加一個(gè)較強(qiáng)的軸向磁場(chǎng)。在軸線(xiàn)方向，當(dāng)電子向陽(yáng)極筒的中心截面運(yùn)動(dòng)時(shí)，受電場(chǎng)力的加速作用，電子的速度愈來(lái)愈大，越過(guò)中心截面后，電場(chǎng)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(chǎng)力的加速作用而反向加速運(yùn)動(dòng)，過(guò)中心截面后又開(kāi)始減速，如此不停的重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。電子在陽(yáng)極筒中經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的路程才落到陽(yáng)極上。大量電子受磁場(chǎng)約束，以滾輪線(xiàn)的形式貼近陽(yáng)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(chēng)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(chǎng)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(lái)的鈦原子，淀積在陽(yáng)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(yáng)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(chǎng)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(yáng)極上而損失的電子，從而能不斷地維持潘寧放電。

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