После удаления газа, растворенного в поверхностном слое стекла, дальнейшее газоотделение происходит в результате диффузии паров воды из объема стекла к его поверхности. Решение уравнения диффузии Фика при соответствующих граничных условиях предсказывает, что количество газа, выделяющегося при постоянной температуре, должно быть пропорционально корню квадратному из времени прогрева.
К сожалению, диффузия паров воды из объема сопровождается разложением стекла. Биллс и Эветт показали, что выше 350° С пирекс разлагается и выделяет пары воды и другие продукты, которые с трудом откачиваются из вакуумной системы. Кроме того, после прогрева при повышенных температурах химическое распыление ионами газа может приводить также к выделениям загрязнений из стекла. Масс-спектрометрические исследования указывают на присутствие натрия и калия среди продуктов разложения. Эти щелочные металлы представляют серьезную проблему при исследованиях, связанных с измерением эмиссии электронов, так как из-за низкого потенциала ионизации они испаряются с поверхности металлов в виде ионов. Например, при нагреве загрязненной вольфрамовой нити ионы калия К+ появляются при 765° С, а ионы натрия Na+ — при 815° С.
Эти исследования показали, что для каждого стекла существует максимальная температура, которую не следует превышать, так как это может привести к дополнительному загрязнению стекла. С другой стороны, чтобы добиться требующегося обезгаживания поверхности за приемлемый период времени, необходима достаточно высокая температура. Для стекла пирекс, например, она близка к 330° С.
< Предыдущая | Следующая > |
---|