Химические изменения, обусловленные нагретой нитью

Горячая поверхность, например катод ионизационного манометра, вносит возмущения в вакуумную си­стему. Реакции, протекающие на такой поверхности, вызывают резкие изменения состава остаточных газов. Классический пример — реакция кислорода с примесью углерода на поверхности вольфрамовой нити. Эта реакция протекает уже при сравнительно низкой температуре (1200° С) и заметно ускоряется по мере увеличения температуры нити. Беккер показал, что для обезуглероживания вольфрама его надо прогревать при 2200° К в течение 10—60 час в атмосфере кислорода при парциальном давлении 10~⁶ мм рт.ст. Однако трудно предохранить поверхность вольфрама от попа­дания на нее углерода как вследствие термического разложения углеводородов, так и в результате выделения углерода из близ­ко расположенных стеклянных поверхностей при их локальном нагреве.

На поверхности нагретой нити могут протекать и другие реакции, приводящие к образованию Н₂, СО, С0₂, СН₄, а также других углеводородов в результате реакций с участием паров воды. Возможна также диссоциация Н₂ с последующим об­разованием СО, СН₄ и Н₂0 вследствие взаимодействия атомар­ного водорода с поверхностью стекла; к появлению водо­рода и легких углеводородных фракций приводит и термиче­ский крекинг углеводородов. Реакции этого типа очень важны с точки зрения масс-спектрометрического анализа, поскольку они могут обусловить различие в составе газов в ка­мере масс-спектрометра и в вакуумной системе.

Скорость этих реакций можно заметно уменьшить, понижая температуру нити. Это требует использования материалов с бо­лее низкой работой выхода, чем у вольфрама. Поэтому в масс- спектрометрах и ионизационных манометрах были применены катоды из торированной платиноиридиевой проволоки и из рение- вой проволоки, покрытой боридом лантана.