بررسي تاثير افزودن پرزدميم و نئودميم و مقايسه آن با ايتريم، بر خصوصيات جذب گازهاي فعال در جاذب شيميايي تبخير نشونده پايه زيركونيم-كبالت

Study the Effect of Praseodymium and Neodymium on Adsorption Properties for Active Gases in Non-Evaporable Zr-Co Base Chemical Getter and Comparing With Yttrium

در اين پژوهش جاذبي با تركيب 75 درصد وزني زيركونيم، 22 درصد وزني كبالت، 1.5 درصد وزني پرزدميم و 1.5 درصد وزني نئودميم سنتز شده است تا تاثير اين عناصر بر شرايط فعال­ سازي و خواص جذبي آن بررسي و با تاثير ايتريم مقايسه شود. با توجه به اكتيويته بالاي جاذب­ه اي تبخير نشونده، براي از بين بردن لايه اكسيدي، نمونه­ ها ابتدا به مدت 20 دقيقه در دماي 100 قرار داده شده و سپس به مدت 80 دقيقه در دماهاي 360 فعال شدند. نتايج تست جذب بر حسب تغييرات فشار و دما زمان مشخص كه شروع دماي فعال­سازي براي نمونه حاوي ايتريم تقريبا 60 درجه كاهش داشته و از 260 به 200 رسيده است. فشار شروع تست جذب در محفظه جاذب براي همه نمونه ها 1.5×10-5 mmHg بوده كه فشار نهايي سيستم با جاذب حاوي ايتريم كمترين ميزان را داشته و برابر با mmHg 1.3×10-6 است. همچنين بعد از پايان فعال­سازي و ثبت فشار نهايي ارتباط بين راكتور و پمپ­هاي خلاء قطع شده تا زمان لازم براي شكستن خلاء از mmHg 0/001 تا mmHg 0/2 مشخص شود. حداكثر زمان شكستن خلاء براي نمونه حاوي ايتريم بوده كه برابر با 4955 ثانيه مي­باشد. با توجه به نتايج به دست آمده، عملكرد پرزدميم، نئودميم و ايتريم نزديك به يكديگر بوده و هر 3 عنصر نزديك به ده برابر فشار سيستم را كاهش داده و زمان شكستن خلاء را به بالاتر از 4000 ثانيه افزايش داده اند.

In this research, a chemical getter with 75%wt zirconium, 22% cobalt, 1.5%wt of praseodymium and 1.5%wt neodymium was synthesized by ball milling. The effect of these elements on the adsorption/desorption properties of the getter was compared with the effect of yttrium. Due to the high activity of non-evaporable getters, oxide layers were formed on the surface. So, for activating a getter these layers must be removed. For this purpose, the samples were first placed at 100 °C for 30 minutes and then were activated at 360 °C for 80 minutes. The results of the adsorption tests in terms of pressure and temperature variations versus time indicated that the activation temperature for the yttrium sample was reduced by about 60 degrees and reached from 260 to 200 °C. The start pressure of the adsorption test in the getter chamber for all samples was 1.5 × 10-5 mmHg. While in the case of Y the final pressure of the reactor was reached to 1.3 × 10-6 mmHg. After completion of the activation process, the connection between the reactor and the vacuum pumps were disconnected to determine the time of vacuum preserving from 0.001 to 0.2 mmHg. The required time to break the vacuum for yttrium containing sample was 4955 seconds, which has the highest value. According to the results, the performance of the Pr, Nd and Y was close to each other, and all of these elements reduced the pressure of the system by about ten times and increased the vacuum breaking time to more than 4000 seconds.