Yüksek, ultra yüksek ve aşırı yüksek vakum: Temel bilgiler
Yüksek vakum (HV), ultra yüksek vakum (UHV) ve aşırı yüksek vakum (XHV) elde etmek ve bunlarla çalışmakla ilgili zorlukları ancak çeşitli vakum seviyeleri arasındaki farkları (moleküler düzeyde) inceleyerek anlamaya başlayabilirsiniz.
Kaba ve orta seviyede ana gaz kaynağı "dökme" veya orijinal gazdır, HV ve UHV'de gaz yükü yüzey gaz desorpsiyonundan gaz çıkmasıyla baskındır; XHV'de ana yük hazne duvarlarından ve diğer malzemelerden gaz geçirgenliğinden kaynaklanır.
Yüksek, ultra ve aşırı yüksek vakum tanımı nedir?
XHV'nin basınç aralığı genellikle 10 -12 mbar ve daha düşük olarak tanımlanırken, UHV 10 -7 ile 10 -12 mbar arasında ve HV 10 -7 ile 10 -3 mbar arasındadır. XHV, jeo-sabit yörüngeli uydular, yüksek enerjili fizik ve nükleer araştırmaya sahip UHV ve endüstriyel ve araştırma uygulamaları için HV şeklinde uzayda bulunan seviyelerle ilişkilidir.
Beklendiği gibi, vakum faktörlerini ve konularını tanımlayan ve yöneten belirlenmiş normlar, kurallar ve protokoller, bu tür vakum seviyelerinin nasıl elde edileceğine, pompa kurulumu, korumalar, ölçüm yöntemleri ve sızıntı tespiti, tümü kapsamlı bir şekilde yeniden incelenmeli ve sık sık yeniden tasarlanmalıdır.
HV, UHV ve XHV Koşullarında Çalışma için Temel Dikkate Alınması Gerekenler
HV, UHV ve XHV koşullarında çalışmaya ilişkin birkaç önemli husus, kullanılan malzemeler de dahil olmak üzere sistem tasarımıyla ilişkilidir.
Ek olarak, sistem/hazne yüzeyinin durumu da önemlidir ve aşağıdakiler yoluyla optimize edilebilir:
- haznenin iç yüzey alanını en aza indirme
- Sadece içten kaynak yapın
- düşük desorpsiyon/gazlanma oranlarına sahip malzemelerin kullanılması
- Malzemelerin uygun ön işlemden geçirilmesi (örn. elektrolitik parlatma)
- dahili boşluk veya sıkışmış hacim olmadığından emin olun (örn. dişli kör delikler)
- contaların, geçişlerin vb. sayısını azaltır.
- ve metal contaların kullanılması
Sistemin ön işlemden geçirilmesi önemlidir ve yüksek sıcaklığa ısıtmayı ("fırınlama" olarak bilinir), parmak izi yağlanmasını önlemek için tozsuz lateks eldivenler kullanarak dikkatli bir şekilde elleçlemeyi ve hidrokarbonları, dolguları ve diğer kirleticileri (hem kimyasal hem de fiziksel) temizlemek için kapsamlı bir temizlik işlemini içerir.
HV, UHV ve XHV üretmek için hangi pompa türlerini kullanabilirsiniz?
HV, UHV ve XHV seviyeleri yalnızca ana pompayı şarj eden bir ön pompa kullanılarak etkili ve verimli bir şekilde elde edilebilir. Ön pompalar (bazen "yedek pompalar" olarak da adlandırılır), basıncı HV, UHV ve XHV pompalarının güvenli, verimli ve etkili bir şekilde çalışmasını sağlayabilecek bir seviyeye düşürür. Ancak optimum performans için farklı türde vakum pompalarını eşleştirmek kolay değildir. Dikkate alınması gereken çok sayıda kritik faktör ve etki olduğu için tüm uygulamaları, olasılıkları ve gereksinimleri aynı anda kapsayan standart pompalama sistemleri yoktur.
Hangi pompanın (hem ön hem de ana) seçileceği gürültü/titreşim, maliyet (başlangıç ve devamlı), kontaminasyona tolerans, ayak izi, bakım programları, şoka dayanıklılık vb. gibi çeşitli faktörlere bağlıdır. Ancak tek bir ideal HV, UHV veya XHV pompası yoktur: her türün kendi avantajları ve dezavantajları vardır.
Yüksek, Ultra ve Aşırı Yüksek Vakum nasıl ölçülür?
HV, UHV ve XHV'deki basınçları ölçme açısından, geleneksel basınç/vakum ölçerler daha önce tartışılan gaz çıkışı etkisi nedeniyle uygun değildir. Sonuç olarak, bunun yerine iyonlaştırma göstergeleri kullanılır: Bunlar, partikül sayısı yoğunluğunu belirlemek için gaz iyonlaştırma olasılığını kullanır. İki tip vardır: soğuk ve sıcak katot iyonizasyon göstergeleri.
Yüksek, Ultra ve Aşırı Yüksek Vakumda Sızıntı Algılama
Hiçbir vakum cihazı veya sistemi asla mutlak vakum sızdırmaz olamaz ve aslında mutlaka sızdırmaz olması gerekmez. Basit olan, sızıntı oranının gerekli çalışma basıncının, gaz dengesinin ve vakum kabındaki en yüksek basıncın gereksiz şekilde etkilenmemesi için yeterince düşük olmasıdır. HV'ler, XHV'ler ve UHV'ler açısından endişenin ana nedeni küçük sızıntılardır ve 10-7 mbar.l/sn'den küçük sızıntıları tespit etmenin tek güvenilir yöntemi bir helyum sızıntı dedektörüdür (HLD).
10 -12 mbar.l/s'ye eşdeğer bir sızıntı çapı (1Å'a eşdeğer) aynı zamanda bir helyum molekülünün çapıdır ve tespit edilebilecek en küçük sızıntı oranıdır. Helyum ile bu ilişki, en doğru ve hızlı kaçak tespit yöntemlerinden birinin izleyici gaz olarak helyum ve analiz/ölçüm için bir kütle spektrometresi kullanmasının nedenlerinden biridir.
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.
