蒸發鈦泵和升華鈦泵的缺點是工作的不穩定性帶來的操作維護困難，并且要定期清洗沉積的鈦膜，更換鈦蒸發泵芯（升華器）。這類泵目前已屬于逐漸淘汰的泵種，除少數實驗室作為輔助用泵外，很少用于工業生產排氣系統中。
　　
　　鈦升華器結構
　　
　　用于升華鈦泵和蒸發鈦泵的鈦升華器性能直接影響到鈦泵的工作穩定性和使用壽命，也是升華鈦泵的核心。目前應用z*多而且比較成熟的鈦升華器結構，有下列幾種形式：
　　
　　(1)纏繞鈦絲式
　　
　　纏繞式鈦升華器的結構如圖5-1所示。纏繞方式有：
　　
　　①鎢或鉭桿做芯金屬，上面密繞一層至兩層鈦絲；
　　
　　②鎢或鉭桿做芯金屬，上面密繞鉬絲或鈮絲，再在上面密繞一層鈦絲；
　　
　　③鎢或鉭桿做芯金屬，上面間繞一層兩根鈦絲和一根鉬絲。 　　
　　典型的纏繞鈦絲式升華器的電參數為：



　　
　　纏繞式鈦升華器結構簡單，容易制作，使用維修方便，去氣較徹底，易于控制鈦升華率。在小型鈦泵中，升華率容易做到1mg/h～100mg/h，低升華率使用時，壽命可達400h～500h。
　　
　　缺點是繞制的鈦絲其緊密程度很難一致，因而各段的電阻有差異。長期工作后，容易局部升華率過大，使鈦絲局部溫升過高以致燒斷，影響使用壽命。另外過長的升華器纏制有困難。
　　
　　鈦泵升華率與溫度的關系如圖5-2所示，功率與溫度的關系如圖5-3所示。
　　 　　（2）鈦鉬合金絲
　　
　　圖5-4是一種鈦鉬合金絲升華器的結構示意圖。 　　
　　鈦鉬合金絲(85%鈦，15%鉬)在恒定電壓下工作時，由于不斷升華，絲逐漸變細，引起電流和功率下降，但又由于表面積不斷減少，溫度稍微上升，這樣鈦升華率大體上能保持一常數，直到合金絲中出現大晶粒時為止。鈦鉬合金絲在恒定電壓下工作時，大約有24%的鈦能以恒定的升華率升華掉。壽命終止時，在合金中大約有40%的鈦已升華掉。鈦鉬合金絲適宜的工作溫度在1200℃～1500℃之間。使用中其成分變到含74%鈦及26%鉬時，晶粒開始增大，電阻率和熱輻射系數隨之增加，要維持恒定的升華率，必須增加功率，在壽命終了時，電壓大約增加到z*初值的兩倍，電流增加一倍半左右。
　　
　　鈦鉬合金絲有關參數如圖5-5～圖5-8所示。

　　
　　假定鈦鉬合金絲的熱損耗全部是由輻射引起的，則在給定的溫度下，合金絲所需要的電流值與合金絲直徑d有下列關系


　　式中 K——給定溫度下的換算系數；
　　
　　d——鈦鉬合金絲直徑[mm]。
　　
　　根據圖5-5曲線I和式(5-1)，可以繪出不同直徑的合金絲溫度一電流曲線。
　　
　　鈦鉬合金絲的計算要點：
　　
　　①確定工作溫度
　　
　　鈦鉬合金絲工作溫度T應低于1830K，一般在1200K一1500K范圍內，在此溫度區間，當微晶粒結構的鈦鉬合金絲的溫度發生變化時，其電阻變化率z*小(圖5-8)。過高的蒸發溫度會很快形成大晶粒，使之斷裂。
　　
　　②由圖5-6可以確定升華率[g/( cm2．s)]，然后確定總升華率并計算出相應的表面面積，選定合金絲的直徑、長度、根數以及支撐方式等。
　　
　　③由圖5-7查出在工作溫度T下的總輻射系數ε，并計算每根絲的輻射功率Po

　　
　　④因鈦鉬合金絲各端及支架、引線等傳熱損失的功率P' 為
 

 

　　
　　⑤計算每根絲的總加熱功率(P=Po+2P' )，并根據電阻值計算出加熱電壓、電流值，確定電路連接方式（串、并聯）。
　　
　　⑥估算恒定升華率下的鈦鉬合金絲壽命（按合金中大約40%的鈦能升華掉來估算）

　　
　　鈦鉬合金絲升華器使用簡便，在一定的工作時間內能自動調節加熱電流，不致燒斷。假若整個工作時間始終維持升華率不變，那就需要較復雜的電流控制程序。由于升華器鈦貯量和升華率受到限制，故鈦鉬合金絲升華器和纏繞式鈦升華器一樣，不適用于在大排氣量和大升華率下使用。這種升華器在長期工作之后，大晶粒開始增長（絲成分變為74%鈦，26%鉬）。在1550K～1800K溫度范圍內大晶粒生長時其絲的成分與升華溫度無關。
　　
　　熱輻射球式升華器的結構，如圖5-9所示。鈦球殼體半徑31.5mm，球殼厚度3.8mm，球體中間有一段長度為7.6mm的圓柱，下部的孔是用來安放螺旋狀鎢熱絲的[螺旋狀熱絲的長度和內徑均為16. Smm]。熱絲一端焊在金屬桿上，另一端用鉬襯套與上半球相連接。鈦球下半部均勻地支撐在四根鉬桿上。熱絲加熱電流從中心金屬桿經熱絲、鈦球和四根鉬桿構成回路。當輸入功率為450W時，鈦球的升華率為O.01g/h，而輸入功率為710W時，鈦球的升華率可達到0.5g/h。鈦重36.8g，利用率達71%。它的優點是在給定的輸入功率下，升華率保持恒定，操作方便可靠，制作也不困難。缺點是鈦儲量不多，加熱絲固定困難而且容量燒斷。
　　
　　(4)電子轟擊式
　　
　　電子轟擊式蒸發器是利用燈絲發射的電子經電場加速轟擊鈦棒使之受熱蒸發。結構如圖5-10所示，鈦棒質量為6809，直徑27mm，長度190mm，其中只有25 .4mm的長度可暴露在電子束下，暴露部分可以連續工作90h。若要蒸發器繼續工作，可利用螺桿推動波紋管使鈦棒上升到電子束轟擊區。鈦棒可利用的有效長度為114mm(質量為400g)。轟擊鈦棒用的燈絲共八根，每次使用四根，剩下四根備用。燈絲工作溫度為2500K，壽命達10000h以上，燈絲電源電壓為6V，電流為50A。轟擊高壓為6.3kV，電流為325mA。當轟擊功率為875W時，升華率約為1mg/h，另一種結構形式是在鉭杯中用鎢桿穿一串直徑為76mm的鈦薄片，鈦片總高為38mm。
　　
　　鉭杯既是貯槽又是輻射屏，其上方為環狀燈絲，轟擊功率可在0.6kW～3kW之間調節。轟擊時上面的鈦片中心局部熔化，熔化面積的大小取決于轟擊功率。鈦儲量為2009。當轟擊功率為1.5kW時，升華率為1g/h;轟擊功率為2.6kW～2.7kW時，升華率可高達8g/h。另外還有一種用電子槍加速電子進行轟擊的蒸發器，這種鈦蒸發器本身不帶高壓，也不需要調節，裝卸方便，鈦儲量大。缺點是必須在低于10-2Pa壓力下才能使用，否則會燒壞燈絲，此外增加了高壓供電部分，體積龐大。