吸氣劑

吸氣劑大量應用於真空電子器件中，為器件創造了良好的工作環境，穩定了器件的特性參量，對器件的性能及使用壽命有重要的影響:

①短時間內提高真空器件的真空度（達 帕以上），在器件的排氣封離后和老煉過程中消除殘餘的和重新釋放的氣體，有利於縮短排氣時間；

②在器件的儲存和工作期間維持一定的真空度；

③吸收器件在啟動和反常工作時的突發性放氣，有效地保護陰極等敏感元件。

吸氣劑可以分為三大類，一類是蒸散型吸氣劑，另一類是非蒸散型吸氣劑，還有一類是複合型吸氣劑。第三種吸氣劑裝有蒸散型和非蒸散型兩類吸氣材料。

一、蒸散型吸氣劑

蒸散型吸氣劑是將吸氣材料裝入吸氣劑載體中，在器件自排氣系統上封離后或封離前，將吸氣材料從吸氣劑載體中蒸散出來的一種吸氣劑。吸氣劑載體多由金屬管或金屬碟製成。吸氣材料被蒸散出來后，遇到冷的管壁，就凝結在管壁上形成鏡面。

蒸散型吸氣劑以蒸散吸氣和鏡面吸氣的形式吸收管內氣體。蒸散吸氣是由於吸氣材料的蒸氣和氣體分子發生了化學作用，鏡面吸氣是由於鏡面表面能夠吸附氣體，並且氣體能夠擴散到鏡面內部去。

二、非蒸散型吸氣劑

非蒸散型吸氣劑是用蒸發溫度很高的吸氣材料製成的。這種吸氣劑不需要蒸散，但必須經過激活，才具有吸氣性能。激活是將吸氣劑經過適當的加熱處理，使之具有很強的吸氣能力。在激活過程中，吸氣劑所放出的氣體或由真空泵抽去，或由蒸散型吸氣劑吸走。經過激活處理的非蒸散型吸氣劑，即可在工作溫度下大量吸氣了。非蒸散型吸氣劑以對氣體的表面吸附和氣體向吸氣劑內部的擴散的形式來吸收管內氣體。

非蒸散型吸氣劑常用的吸氣材料有：鈦、鋯、鉭、釷等，其中以鋯為主體的吸氣劑應用的最多。如鋯鋁16吸氣劑，鋯石墨吸氣劑、鋯鎳吸氣劑、鋯鐵釩吸氣劑等。

三、複合型吸氣劑

同時裝有蒸散型吸氣材料和非蒸散型吸氣材料的吸氣劑稱為複合型吸氣劑。如鋇鋁合金和鋯鋁16組成的複合吸氣劑。

另外，我們把鹼金屬釋放器和釋汞吸氣劑也歸入複合型吸氣劑之列。鹼金屬釋放器是一種能釋放鹼金屬的吸氣劑，它主要用於光敏管。釋汞吸氣劑是一種能釋放出汞製劑的吸氣裝置，它主要用於數碼管、水銀整流管等器件中。

吸氣劑的種類繁多，不同的器件對吸氣劑的要求也不盡相同。但器件對吸氣劑一般要求如下：

(1)吸氣劑本身應易於去氣，而去氣后，吸氣劑應具有高的吸氣能力，並能牢固地保持所吸的氣體。

(2)蒸散型吸氣劑的蒸散溫度要適當。蒸散溫度過高，將導致管內其他零件過熱；蒸散溫度過低，則在排氣過程中吸氣劑易於先行蒸散。

(3)吸氣劑在器件的工作溫度下，它的蒸氣壓應該足夠低，一般應低於 托。否則吸氣劑本身的蒸汽將會破壞管內真空度或沾污了管內所充的氣體。

(4)吸氣劑在製造時應具有良好的工藝加工性能。

(5)吸氣劑的存在不應對電子管的參數有影響。

在溫度較低時，氣體向內擴散的速度很小，擴散速度曲線明顯左移；而在大氣壓力之下，表面吸附速度卻大為提高，擴散速度曲線明顯右移。這樣，吸氣劑明顯地處於擴散決定區，於是在吸氣劑表面形成很薄的氣體吸附層氣膜，它在常溫下來不及向體內擴散，從而這一層氣膜阻止了吸氣劑與氣體的進一步作用，所以說吸氣劑在這種情況下是十分穩定的。

在吸氣劑充分發揮其對流活性氣體的吸著作用之前，必須首先清除這一層氣膜。這一工藝過程稱為激活。吸氣劑的激活可以通過降低吸氣劑表面的氣體壓力P、提高吸氣劑的T並維持一定時間t來實現，P、T、t這三個因素的組合，稱為激活條件。

吸氣劑一經激活，當它暴露在所要抽除的氣體之中時，即能產生抽氣作用。一般來說，氫氣是均勻地散布在整個吸氣劑體積中，其它的活性氣體集中於接近表面處，結果導致對氣體的吸著速度逐步下降。到吸氣劑表面出現了氣體分子的積累，受到了嚴重的污染，活性消失，吸氣劑的一次使用壽命終了。如果提高溫度，擴散速度重新提高，表面活性可得到部分的恢復，吸著速度重新提高。保持一些時間，使擴散速度大於表面吸附速度，則表面活性可得以恢復，這稱為吸氣劑的加溫再生法。同理，如果吸氣劑溫度保持不變，而是降低吸氣劑周圍的氣體壓力P，使恆定的表面吸附速度大大下降，也可以使吸氣劑表面活性恢復，吸著速度回升，這就稱為吸氣劑的降壓再生法。

吸氣劑技術對於獲得良好的管內真空氣氛，具有經濟、簡便、有效、持久等特點，它對於研製和生產長壽命、高可靠、優性能的電真空器件起著相當重要的作用。它不僅廣泛應用於電真空器件，如收訊放大管，功率發射管，黑白或彩色電視顯像管、示波管、攝象管、行波管、日光燈和高壓放電燈等，而且還應用於光電陰極的製造，原子能反應堆，可控核聚變裝置，氣體激光器，稀有氣體的凈化，高真空獲得等領域。