【摘 要】
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密闭空间中使用非蒸散型吸气剂（Non-evaporable Getter,NEG）可以吸收残余气体如氢气,获得和维持内部真空,维持长期的无源真空环境。吸气性能测试是研究和应用NEG的前提,基本测试方法有定容法和定压法。定容法无法获得NEG动态性能参数,定压法中维持吸气压力恒定是难题。本论文主要研究NEG吸氢性能测试新方法,在定压法基础上进行改进,设计改进的定压法和差压法。通过分子流漏孔和微调阀提供
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密闭空间中使用非蒸散型吸气剂（Non-evaporable Getter,NEG）可以吸收残余气体如氢气,获得和维持内部真空,维持长期的无源真空环境。吸气性能测试是研究和应用NEG的前提,基本测试方法有定容法和定压法。定容法无法获得NEG动态性能参数,定压法中维持吸气压力恒定是难题。本论文主要研究NEG吸氢性能测试新方法,在定压法基础上进行改进,设计改进的定压法和差压法。通过分子流漏孔和微调阀提供可控精确的进气流量,实时调节进气流量大小,维持吸气压力恒定。改进的定压法和差压法测试中,吸气压力上升速率约为2.843×10-5Pa/h。采用两种方法测试可以获得NEG的抽速与吸气量等吸气参数,研究工作温度、吸气压力、吸气材料以及重复激活对NEG吸气性能的影响。Zr-Fe吸气剂饱和吸氢容量约为13.1502 Pa·L·g-1,使用0.4g Zr-Fe吸气剂后350mm×350mm×0.5mm真空夹层的工作寿命约为12.6年。Zr-Fe吸气剂对氢气的扩散活化能Ed的差压法计算值为22.644k J/mol,改进的定压法计算值为25.380k J/mol,Material studio软件计算氢原子在Zr-Fe合金晶胞中的扩散活化能为23.76k J/mol。模拟计算结果与差压法计算值偏差4.928%,与改进的定压法偏差6.383%,验证了测试结果与方法的准确性。改进的定压法测试结果略高于差压法,修正后改进的定压法和差压法结果比较一致。本文提出了改进的定压法和差压法测试,NEG的吸气性能,可以维持吸气压力恒定。差压法中吸气测试与本底对照测试同时进行,可以缩短实验周期,且排除洁净腔室吸气影响,测试结果比改进的定压法更准确。差压法可以测吸气能力较差的NEG样品吸气性能,比较不同NEG吸气性能的优劣,也可以测试蒸散型吸气剂的吸气性能。两种测试系统有很好的应用前景。
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