Ultra yüksek vakum sistemleri nasıl çalışır?
Ultra yüksek vakum için çalışma ilkeleri
Yüksek ve ultra yüksek vakum bölgesi arasındaki sınır, çalışma yöntemleri açısından kesin olarak tanımlanamaz. Uygulamada, iki bölge arasında bir sınır oluşturulur, çünkü yüksek vakum bölgesindeki basınçlar normal pompalar, valfler, contalar ve diğer bileşenlerle elde edilebilirken, UHV bölgesindeki basınçlar için genellikle başka bir teknoloji ve farklı yapılmış bileşenler gerekir. "Sınır" birkaç 10 -8 mbar'dır. Bu nedenle, 10-7 mbar'ın altındaki basınçlar genellikle UHV bölgesi ile ilişkilendirilmelidir.
Gaz yoğunluğu UHV bölgesinde çok küçüktür ve hazne duvarlarının gaz giderme oranından ve bağlantılardaki en küçük kaçaklardan önemli ölçüde etkilenir. Ayrıca, UHV bölgesini karakterize etmek için bir dizi önemli teknik uygulamayla bağlantılı olarak, genel olarak tek katmanlı süre (ayrıca bkz. denklem 1,21) önemli hale gelmiştir. Bu, gaz partiküllerine maruz kalan başlangıçta ideal şekilde temizlenmiş bir yüzeyde monomoleküler veya monoatomik bir katman oluşmadan önce geçen süre τ olarak anlaşılır. Yüzeye ulaşan her gaz partikülünün boş bir yer bulduğu ve orada kaldığı varsayılarak, τ için uygun bir formül
mbar cinsinden p
Bu nedenle, UHV'de (p < 10 -7 mbar) tek katman oluşum süresi dakikalar ila saatler arasında veya daha uzundur ve dolayısıyla vakumdaki deneyler ve prosesler için gereken süreyle aynıdır. Özellikle katı hal fiziğinde, örneğin ince filmlerin veya elektron tüpü teknolojisinin incelenmesinde ortaya çıkan pratik talepler önemli hale gelmiştir.
Yüksek ve UHV (Ultra Yüksek Vakum) sistemler arasındaki farklar
UHV sistemi, aşağıdaki nedenlerden dolayı geleneksel yüksek vakum sisteminden farklıdır:
- kaçak oranı çok düşükse (metal contaların kullanımı),
- vakum kabının iç yüzeylerinin ve bağlı bileşenlerin (örn. bağlantı tüpleri; valfler, contalar) gaz oluşumu son derece küçük hale getirilebilir,
- kullanılan pompalardan kaynaklanan gazların veya buharların veya reaksiyon ürünlerinin vakum kabına ulaşmasını önlemek için uygun araçlar (soğuk kapanlar, bölmeler) sağlanmalıdır (geri akış olmamalıdır).
Bu koşulları yerine getirmek için, UHV cihazlarında kullanılan münferit bileşenler fırınlanabilir ve son derece sızdırmaz olmalıdır. Paslanmaz çelik, UHV bileşenleri için tercih edilen malzemedir.
Bir UHV sisteminin inşası, başlatılması ve çalıştırılması da özel özen, temizlik ve her şeyden önce zaman gerektirir.
Montaj usulüne uygun olmalıdır, yani münferit parçalar en azından hasar görmemelidir (yani hassas işlenmiş sızdırmazlık yüzeylerinde çizikler). Prensip olarak, yeni monte edilen her UHV cihazı işletime alınmadan önce bir helyum sızıntı dedektörü ile sızdırmazlık açısından test edilmelidir. Burada özellikle sökülebilir bağlantıların ( flanş bağlantıları ), cam contaların ve kaynaklı veya lehimli bağlantıların test edilmesi önemlidir.
Testten sonra UHV cihazı fırınlanmalıdır. Bu, hem cam hem de metal cihazlar için gereklidir. Fırınlama işlemi yalnızca vakum tankının üzerinden değil, sıklıkla bağlı parçalara, özellikle de vakum göstergelerine kadar uzanır. Daha büyük bir sistem için birkaç saat sürebilecek fırınlama işleminin ayrı aşamaları ve fırınlama sıcaklığı, tesisin türüne ve gereken en yüksek basınca göre düzenlenir.
Cihaz soğutulduktan ve diğer gerekli önlemler alındıktan sonra (örneğin, soğuk kapanların veya bölmelerin soğutulması) en yüksek basınç elde edilemiyorsa, bir helyum sızıntı dedektörü ile tekrarlanan bir sızıntı testi önerilir.
Yüksek, Ultra Yüksek ve Aşırı Yüksek Vakum: Temel bilgiler
Yüksek, ultra yüksek veya aşırı yüksek vakumla çalışma ve nelerin dikkate alınması gerektiğini anlamak için e-Kitabımızı indirin.
- Ürünlerimiz
- İlgili bloglar
