Вышедшие номера
Физические процессы в датчике низкого вакуума типа Пирани
Рутьков Е.В.1, Беляева О.А.2, Галль Н.Р.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2ООО "ТЕХНАН", Санкт-Петербург, Роcсия
Email: rutkov@ms.ioffe.ru, Olgabell@yandex.ru, gall@ms.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 21 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 17 ноября 2022 г.
Принята к печати: 15 ноября 2022 г.
Выставление онлайн: 14 января 2023 г.

С помощью оже-электронной спектроскопии и терморезистивных методов исследованы физические процессы, приводящие к газовому охлаждению нагретых молибденовых нитей в области температур 350-1300 K и давлений 760-10-3 Torr, соответствующих диапазону работы вакуумного датчика типа Пирани. В качестве газа был использован азот. Показано, что в области высоких температур (800-1300 K) на поверхности формируется слой хемосорбированного атомарного азота, который не участвует в адсорбционно-десорбционном равновесии при более низких температурах. В области температур 300-400 K на поверхности находятся физадсорбированные молекулы N2, и охлаждение осуществляется только за счет них. В вакуумном интервале 10-3-1 Torr охлаждение нагревателя осуществляется за счет равновесия между потоком падающих и термодесорбирующихся молекул, которое хорошо описывается формулой Герца-Кнудсена и десорбцией первого порядка с энергией активации ~ 0.55 eV. Наоборот, при высоких давлениях, близких к атмосферному, это охлаждение осуществляется за счет термической десорбции молекул газа из практически заполненного монослоя, что снижает ее относительную эффективность на много порядков величины. Ключевые слова: вакуум, адсорбция, датчик Пирани, молибден, термическая десорбция, азот.
  1. A. Berman. Total Pressure Measurements in Vacuum Technology (Academic Press, 1985), Ch. 4.3
  2. K. Jousten (editor). Handbook of Vacuum technology, 2nd ed. (Wiley-VCH, Weinheim, 016), Ch. 13.5
  3. Н.В. Черепнин. Сорбционные явления в вакуумной технике (Сов. радио, М., 1973)
  4. W. Jitschin, S. Ludwig. Vakuum in Forschung und Praxis, 16 (1), 23 (2004)
  5. E.S. Topalli, K. Topalli, S.E. Alper, T. Serin, T. Akin. IEEE Sensors J., 9 (3), 263 (2009). DOI: 10.1109/JSEN.2008.2012200
  6. J. Chae, J.M. Giachino, K. Najafi. J. Microelectromech. Syst., 17 (1), 193 (2008). DOI: 10.1109/JMEMS.2007.910258
  7. D. Sparks, N. Najafi, S. Ansari. IEEE Trans. Adv. Packag., 26 (3), 277 (2003). DOI: 10.1109/TADVP.2003.817964
  8. Y. Cheng, W. Hsu, K. Najafi, C.T. Nguyen, L. Lin. J. Microelectromech. Syst., 11 (5), 556 (2002). DOI: 10.1109/JMEMS.2002.802903
  9. К. Фура, В.Г. Лифшиц, А.А. Саранин, А.В. Зотов, К. Катаяма. Введение в физику поверхности (Наука, М., 2006)
  10. А.М. Прохоров (ред.). Физическая энциклопедия (Сов. энциклопедия, М., 1988)
  11. Н.А. Ворона, А.В. Гавриков. Современные средства получения и измерения вакуума. Лабораторная работа N 2.3.1Б (кр. описание) (МФТИ, М., 2019), 2-е изд
  12. Н.Р. Галль, Е.В. Рутьков, А.Я. Тонтегоде. ЖТФ, 72 (4), 113 (2002). [N.R. Gall, E.V. Rut`kov, A.Y. Tontegode. Tech. Phys., 47 (4), 484 (2002). DOI: http://dx.doi.org/10.1134/1.1470600]
  13. L.E. Davis, N.C. MacDonald, P.W. Palmberg, G.E. Riach, R.E. Weber. Handbook of Auger Electron Spectroscopy, 2nd ed. (Physical Electronics Division, Perkin-Elmer Corporation, Eden Prairie, USA, 1978)
  14. В. Эспе. Технология электровакуумных материалов (ГЭИ, М., 1962), т. 1
  15. М. Робертс, Ч. Макки. Химия поверхности раздела металл--газ (Мир, М., 1981)
  16. I. Tovoshima, G.A. Somorjai. Catalysis Reviews. Sci. Engineer., 19 (1), 105 (1979). DOI: 10.1080/03602457908065102
  17. И.И. Корнилов, В.В. Глазова. Взаимодействие тугоплавких металлов переходных групп с кислородом (Наука, М., 1967)
  18. Н.Р. Галль, Е.В. Рутьков, А.Я. Тонтегоде, Г.Л. Плехоткина. Поверхность, 3, 37 (2000)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.