КРИТИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ ОБЕЗГАЖГВАНИЯЭВП СВЧ

Корепин Г.Ф. Климова Н.Н., Сытник А.Я.
ФГУП HИИ "Исток".
141190 г.Фрязино Московской обл., ул Вокзальная, д.2а

При обезгаживании ЭВП СВЧ требуется определить минимально необходимое время обезгаживания. Основное требование при обезгаживании состоит в его достаточности.

Достаточность может быть определена по величине максимального давления, при котором остаточные газы н окажут заметного влияния на электрические параметры прибора и обеспечат требуемый уровень долговечности, а для высоковольтных приборов и уровень электрической прочности. Для этих целей длительность процесса откачки необходимо увеличивать.

Известно, что при повышении длительности откачки на процессы в приборе и на формирование спектра остаточных газов существенно влияет обратный поток из агрегата откачки. Поэтому время откачки должно быть оптимальным - достаточным для обезгаживания и минимальным для обратного потока.

Поток газа в откачном агрегате может быть определен по формуле:

Q=Р*S (1),

где Р - давление газа, регистрируемое датчиком откачного агрегата; S - эффективная скорость откачки в месте измерения давления Р. Этот же поток может быть определен при установившемся стационарном температурном режиме другой формулой, как газовый поток, выделяющийся из твердого тела:

Q=а*tk (2),

где t-время, а и k - постоянные величины, характеризующие десорбцию газа из материалов при постоянной температуре откачиваемого прибора. Из формул (1) и (2)следует:

lga + klgt = lgS + lgP (3)

Очевидно, что график уравнения (3) зависимости давления от времени в логарифмическом масштабе должен представлять собой прямую линию с углом наклона, тангенс которого равен k, если механизм выделения газа остается постоянным. При изменении механизма выделения газа в приборе, коэффициент k изменит свою величину и на графике прямая изменит угол наклона.

Если газовыделение при обезгаживаннии в основном обусловлено диффузией из объема материала, то скорость выделения газа пропорциональна , где t-время обезгаживания. Для хемосорбированного газа и газа, образующегося при поверхностной термической диссоциации, соответственно пропорциональны 1/t и 1/t2 . Под критическим временем обезгаживания предлагается считать время окончания превалирующего действия того или иного механизма газовыделения. Соответственно целесообразнее такие времена назвать по порядковому номеру их возникновения (tKp1, tKp2 и так далее) или по тем закономерностям, которым они подчиняются. Исследования показали:

1) для разных температурах обезгаживания приборов время перехода одного механизма газовыделения в другой также разное, Время перехода одного механизма в другой зависит от температуры, время обезгаживания выбирается исходя из требований обезгаживания с участием соответствующих механизмов,
2) обезгаживание приборов по времени меньше второго или третьего критического резко снижает эффективность обезгаживания и повышает давление в отпаянном ЭВП,
3) рекомендуемое время обезгаживания при температурах обезгаживания: 400 °С - 15 часов, 450 °С - 11 часов, 500 °С - 8 часов, 550 °С - 6 часов, (принятый коэффициент запаса 1,5). Данные относятся к нормально подготовленным к процессу откачки металлокерамическим ЭВП. Рекомендуемое время откачки дано без учета других обработок прибора, связанных с газовыделением в процессе откачки, например, обезгаживания катода,
4) количество механизмов газовыделения в пределах установленных выше времен обезгаживания ЭВП может достигать пяти разновидностей, что доказывает сложный характер процесса обезгаживания,
5)количество механизмов газовыделения для одних и тех же приборов непостоянная величина и может изменяться (зафиксировано изменение количества механизмов на единицу), что, вероятно, свидетельствует о неоднозначности подготовки ЭВП к процессу откачки: одни из приборов, возможно, имеют посторонние примеси, окисления или загрязнения, другие таковых не имеют,
6)построение графиков для определения критического времени обезгаживания может явиться дополнительным инструментом для определения потенциально ненадежных приборов (в части аномальною газовыделения) или работы аппаратуры по измерению давления в вакуумной системе.

Предыдущая.......... На главную страницу