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Comment fonctionnent les manomètres à vide à mesure indirecte ?

Jauges à vide à lecture de pression dépendante du gaz

Ce type de jauge ne mesure pas la pression directement sous forme de force liée à la surface, mais indirectement au moyen d'autres variables physiques proportionnelles à la densité en nombre de particules et donc à la pression. Les jauges à vide à lecture de pression dépendante du gaz comprennent : les jauges de décrémentation, les jauge à vide à conductivité thermique et les jauge à vide à ionisation, toutes ayant des conceptions différentes. 

Les instruments se composent d'un capteur (tête de jauge, capteur) et d'une unité de commande pour le faire fonctionner. Les échelles de pression ou les affichages numériques sont généralement basés sur les pressions d'azote ; si la pression réelle pT d'un gaz (ou d'une vapeur) doit être déterminée, la pression indiquée pI doit être multipliée par un facteur caractéristique de ce gaz. Ces facteurs diffèrent selon le type d'instrument, et sont présentés sous forme de tableau comme des facteurs indépendants de la pression (voir tableau 3.2) ou, s'ils dépendent de la pression, ils doivent être déterminés sur la base d'un schéma (voir Fig. 3.11). 

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Tableau 3.2 Facteurs de correction

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Fig 3.11 Courbes d'étalonnage des jauges THERMOVAC pour différents gaz, en fonction d'une lecture en équivalent azote

En général, les conditions suivantes s'appliquent : 
Pression réelle pT = pression indiquée pI · facteur de correction 
Si la pression est lue sur une « échelle d'azote » mais qu'elle n'est pas corrigée, on parle de valeurs en « équivalent azote ». 

Dans toutes les jauges à vide électriques (notamment les jauges à vide qui dépendent du type de gaz), l'utilisation croissante d'ordinateurs a conduit à afficher la pression directement sur l'écran, par exemple pour l'insérer à l'endroit approprié dans un schéma d'écoulement de processus. Pour pouvoir utiliser les interfaces informatiques les plus standardisées possible, des transmetteurs (convertisseurs de signaux avec sorties de courant standardisées) remplacent désormais le capteur et l'unité d'affichage (par ex. transmetteur THERMOVAC, transmetteur Penning, transmetteur IONIVAC, etc.). Les transmetteurs nécessitent une tension d'alimentation (p. ex. +24 volts) et délivrent un signal de courant dépendant de la pression, linéaire sur toute la plage de mesure de 4 à 20 mA ou de 0 à 10 V. La lecture de pression n'est fournie qu'après l'envoi de ce signal à l'ordinateur et son traitement par le logiciel approprié, puis s'affiche directement à l'écran. 

Jauges à vide à conductivité thermique 

La physique classique nous enseigne et nous confirme de manière expérimentale que la conductivité thermique d'un gaz statique est indépendante de la pression à des pressions plus élevées (densité en nombre de particules), p > 1 mbar. A des pressions inférieures, p < 1 mbar, cependant, la conductivité thermique dépend de la pression.

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Elle diminue dans la plage de vide moyen à partir d'environ 1 mbar proportionnellement à la pression et atteint une valeur nulle dans la plage de vide poussé. Cette dépendance à la pression est utilisée dans la jauge à vide à conductivité thermique et permet une mesure précise (en fonction du type de gaz) des pressions dans la plage de vide moyen. 

L'instrument de mesure de ce type le plus répandu est la jauge à vide Pirani. Un filament conducteur de courant d'un rayon r1 chauffé jusqu'à environ 100 à 150 °C (212 à 302 °F) (Fig. 3.10) transmet la chaleur qu'il génère au gaz qui l'entoure par rayonnement et conduction thermique (ainsi que, bien sûr, aux supports aux extrémités du filament). Dans la plage de vide grossier, la conduction thermique par convection du gaz est pratiquement indépendante de la pression (voir Fig. 3.10). Toutefois, si, à quelques millibars, le libre parcours moyen du gaz est du même ordre de grandeur que le diamètre du filament, ce type de transfert thermique décline de plus en plus, devenant dépendant de la densité et donc de la pression. En dessous de 10-3 mbar, le libre parcours moyen d'un gaz correspond approximativement à la taille du rayon r2 des tubes de mesure. Le filament de détection dans la tête de la jauge constitue une des branches d'un pont de Wheatstone. 

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3.10 Dépendance de la quantité de chaleur dissipée par un filament chauffé (rayon r1) dans un tube (rayon r2) à une différence de température constante sur la pression du gaz (schéma).

I Dissipation thermique due au rayonnement et à la conduction dans les extrémités métalliques
II Dissipation thermique due au gaz, en fonction de la pression
III Dissipation thermique due au rayonnement et à la convection

Dans les jauges à conductivité thermique THERMOVAC avec résistance constante, qui dominent aujourd'hui le marché, le filament de détection constitue également une des branches d'un pont de Wheatstone. La tension de chauffage appliquée à ce pont est régulée de sorte que la résistance, et donc la température, du filament restent constantes, quelle que soit la perte de chaleur. Ainsi, le pont est toujours équilibré. Ce mode de régulation implique une constante de temps de quelques millisecondes, de sorte que ces instruments, contrairement aux instruments à résistance variable, réagissent très rapidement aux changements de pression. La tension appliquée au pont est une mesure de la pression. La tension de mesure est corrigée électroniquement de manière à obtenir une échelle approximativement logarithmique sur toute la plage de mesure. Les jauges à vide à conductivité thermique avec résistance constante ont une plage de mesure de 10-4 à 1 013 mbar. En raison de leur temps de réponse très court, elles sont particulièrement adaptées aux applications de contrôle et de surveillance de la pression. Dans la plage la plus sensible, c'est-à-dire entre 10-3 et 10 mbar, cela correspond à environ 15 % de la pression indiquée. En dehors de cette plage, l'incertitude de mesure est nettement plus importante. 

 Comme pour toutes les jauges à vide en fonction du type de gaz, dans le cas des jauges à vide à conductivité thermique, les échelles des instruments indicateurs et des affichages numériques s'appliquent également à l'azote et à l'air. Dans les limites d'erreur, la pression des gaz ayant des masses moléculaires similaires, à savoir O2, CO et autres, peut être lue directement. Les courbes d'étalonnage pour une série de gaz sont illustrées à la Fig. 3.11.

Un exemple extrême de l'écart entre la pression réelle pT et la pression indiquée pI dans la mesure de pression est l'admission d'air dans un système de vide avec de l'argon provenant d'une bouteille sous pression pour éviter l'humidité (temps de pompage). D'après la Fig. 3.11, on obtiendrait une valeur pI de seulement 40 mbar en atteignant une valeur de « pression atmosphérique Ar » pT en mesurant la pression avec un THERMOVAC. De l'argon pourrait s'échapper du réservoir (ouverture du couvercle, soulèvement de la cloche). Pour de telles applications et des applications similaires, il convient d'utiliser des pressostats ou des jauges à vide indépendants du type de gaz

Jauges à vide à ionisation

Les jauges à vide à ionisation sont les instruments les plus importants pour mesurer les pressions de gaz dans les plages de vide poussé et d'ultravide. Elles mesurent la pression en termes de densité en nombre de particules proportionnelle à la pression. Le gaz dont la pression doit être mesurée pénètre dans les têtes de mesure des instruments et est partiellement ionisé à l'aide d'un champ électrique. L'ionisation a lieu lorsque les électrons sont accélérés dans le champ électrique et atteignent une énergie suffisante pour former des ions positifs lors de l'impact avec les molécules de gaz. Ces ions transmettent leur charge à une électrode de mesure (collecteur d'ions) dans le système. Le courant ionique, généré de cette manière (ou, plus précisément, le courant électronique dans la ligne d'alimentation de l'électrode de mesure, nécessaire pour neutraliser ces ions) est une mesure de la pression, car le rendement ionique est proportionnel à la densité en nombre de particules et donc à la pression. 

La formation d'ions est la conséquence soit d'une décharge à forte intensité de champ électrique (cathode froide étant le terme générique désignant la décharge magnétron inversée/Penning, voir mesure directe de la pression), soit de l'impact d'électrons émis par une cathode chaude (terme générique pour Bayard-Alpert/extracteur/triode) (voir mesure directe de la pression)

Dans des conditions par ailleurs constantes, le rendement ionique, et donc le courant ionique, dépendent du type de gaz, certains gaz étant plus faciles à ioniser que d'autres. Comme toutes les jauges à vide dont la pression indiquée dépend du type de gaz, les jauges à vide à ionisation sont étalonnées avec de l'azote comme gaz de référence (pression équivalente à l'azote, voir mesure de pression directe). Pour obtenir la pression réelle pour les gaz autres que l'azote, la pression lue doit être multipliée par le facteur de correction indiqué dans le tableau 3.2 pour le gaz concerné. Les facteurs indiqués dans le tableau 3.2 sont censés être indépendants de la pression, bien qu'ils dépendent quelque peu de la géométrie du système d'électrodes. Par conséquent, ils doivent être considérés comme des valeurs moyennes pour différents types de jauges à vide à ionisation (voir Fig. 3.16).  

Jauge à vide à ionisation à cathode froide

Les jauges à vide à ionisation qui fonctionnent avec une décharge à froid sont appelées jauges à vide à cathode froide ou magnétron inversée/Penning. Le processus de décharge dans un tube de mesure est, en principe, le même que dans le système d'électrodes d'une pompe ionique à pulvérisation cathodique. Une caractéristique commune de tous les types de jauges à vide à ionisation à cathode froide est qu'elles contiennent seulement deux électrodes non chauffées, une cathode et une anode, entre lesquelles une décharge dite « à froid » est initiée et maintenue au moyen d'une tension continue (d'environ 2 kV) de sorte que la décharge se poursuit à des pressions très basses. Pour ce faire, on utilise un champ magnétique qui rend les trajectoires des électrons suffisamment longues pour que le taux de collision avec les molécules de gaz soit suffisamment élevé pour former le nombre de porteurs de charge nécessaire au maintien de la décharge. Le champ magnétique (voir Fig. 3.12) est disposé de telle sorte que les lignes de force du champ magnétique croisent les lignes du champ électrique. De cette façon, les électrons sont confinés dans une trajectoire en spirale. Les porteurs de charge positifs et négatifs produits par la collision se déplacent vers les électrodes correspondantes et forment le courant de décharge dépendant de la pression, qui est indiqué sur le compteur. La valeur lue en mbar dépend du type de gaz. La limite supérieure de la plage de mesure est donnée par le fait qu'au-dessus d'un niveau de plusieurs 10-2 mbar, la décharge cathodique froide passe à une décharge luminescente avec un écoulement lumineux intense dans lequel le courant (à tension constante) ne dépend que dans une moindre mesure de la pression et n'est donc pas adapté à des fins de mesure. Dans toutes les jauges à cathode froide, la sorption de gaz est nettement plus élevée que dans les jauges à vide à ionisation qui font appel à une cathode chaude. Un tube de mesure à cathode froide pompe les gaz de la même manière qu'une pompe ionique à pulvérisation cathodique (S ≈ 10-2 l/s). Là encore, les ions produits par la décharge sont accélérés vers la cathode où ils sont partiellement retenus et provoquent une pulvérisation du matériau de la cathode. Le matériau cathodique pulvérisé forme un film superficiel de piégeage sur les parois du tube de jauge. Malgré ces inconvénients, qui entraînent un degré relativement élevé d'imprécision de la mesure de pression (jusqu'à environ 50 %), la jauge à ionisation à cathode froide présente trois avantages exceptionnels. Tout d'abord, c'est le moins cher de tous les instruments de mesure du vide poussé. Deuxièmement, le système de mesure est insensible à l'entrée soudaine d'air et aux vibrations ; et troisièmement, l'instrument est facile à utiliser. 

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Fig. 3.12 Coupe transversale d'une jauge PENNINGVAC PR25.

  1. Petite bride DN 25 KF ; DN 40 KF
  2. Corps
  3. Anode annulaire avec broche d'allumage
  4. Rondelle en céramique
  5. Passage du courant
  6. Bague de raccordement
  7. Broche d'anode
  8. Plaque cathodique

Jauge à vide à ionisation à cathode chaude

En règle générale, ces jauges font référence à des systèmes de mesure composés de trois électrodes (cathode, anode et collecteur d'ions) où la cathode est une cathode chaude. Les cathodes étaient auparavant fabriquées en tungstène, mais elles sont désormais généralement en iridium enrobé d'oxyde (TH2O3, Y2O3) pour réduire l'effort de sortie des électrons et les rendre plus résistantes à l'oxygène. Les jauges à vide à ionisation de ce type fonctionnent avec de faibles tensions et sans champ magnétique externe. La cathode chaude est une source d'électrons à très haut rendement. Les électrons sont accélérés dans un champ électrique qui leur procure suffisamment d'énergie pour ioniser le gaz dans lequel se trouve le système d'électrodes. Les ions gazeux positifs formés sont transportés vers le collecteur d'ions, qui est négatif par rapport à la cathode, et y abandonnent leur charge. Le courant ionique ainsi généré est une mesure de la densité du gaz et donc de la pression du gaz. Si i- est le courant électronique émis par la cathode chaude, le courant proportionnel à la pression i+ produit dans le système de mesure est défini par : 

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(3.3)

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(3.3a)

La variable C est la constante de la jauge à vide du système de mesure. Pour l'azote, cette variable est généralement d'environ 10 mbar-1. Avec un courant électronique constant, la sensibilité S d'une tête de jauge est définie comme le quotient du courant ionique et de la pression. Par conséquent, pour un courant électronique de 1 mA et C = 10 mbar-1, la sensibilité S de la tête de jauge est : 

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Les jauges à vide à ionisation à cathode chaude présentent également une sorption de gaz (action de pompage), qui est toutefois nettement plus faible que pour les systèmes à cathode froide, à savoir environ 10-3 l/s. Cette sorption de gaz se produit essentiellement sur la paroi en verre de la tête de jauge et, dans une moindre mesure, au niveau du collecteur d'ions. On utilise ici des jauges nues qui sont faciles à utiliser, car aucun aimant externe n'est nécessaire. La limite supérieure de la plage de mesure de la jauge à ionisation à cathode chaude est d'environ 10-2 mbar (à l'exception des conceptions spéciales). Elle est essentiellement définie par les processus de dispersion des ions au niveau des molécules de gaz en raison d'un libre parcours plus court à des pressions plus élevées (les ions n'atteignent plus le collecteur d'ions = rendement ionique inférieur). De plus, des décharges électrostatiques incontrôlables peuvent se former à des pressions plus élevées ou se produire dans les tuyaux en verre. Dans ces cas, la pression pI indiquée peut dévier considérablement de la pression pT réelle. 

A basse pression, la plage de mesure est limitée par deux effets : l'effet des rayons X et l'effet de désorption des ions. Ces effets entraînent une perte de la stricte proportionnalité entre la pression et le courant ionique et produisent un seuil de basse pression qui semble ne pas pouvoir être franchi (voir Fig. 3.14).

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Fig 3.14 Seuil de basse pression apparent dû à l'effet des rayons X dans une jauge à vide à ionisation normale.

I - Lecture de la pression sans effet des rayons X
II - Seuil de basse pression apparent dû à l'effet des rayons X
III - Somme de I et II

L'effet des rayons X (voir Fig. 3.15)

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Fig 3.15 Explication de l'effet des rayons X sur une jauge à ionisation classique. Les électrons e- émis par la cathode C entrent en collision avec l'anode A et déclenchent un léger rayonnement de rayons X (photons). Ce rayonnement frappe en partie le collecteur d'ions et y génère des photoélectrons e–s.

C : cathode
A : anode
I : collecteur d'ions

Les électrons émis par la cathode frappent l'anode, libérant ainsi des photons (rayons X légers). Ces photons, à leur tour, déclenchent des photoélectrons à partir des surfaces qu'ils heurtent. Les photoélectrons libérés du collecteur d'ions circulent vers l'anode, c'est-à-dire que le collecteur d'ions émet un courant électronique, qui est indiqué de la même manière qu'un courant ionique positif circulant vers le collecteur d'ions. Ce photocourant simule une pression. Cet effet est appelé effet positif des rayons X et dépend de la tension de l'anode ainsi que de la surface du collecteur d'ions. 

Toutefois, dans certaines circonstances, les rayons X ont également un effet négatif. Les photons qui frappent la paroi entourant la tête de mesure y libèrent des photoélectrons, qui circulent à nouveau vers l'anode, et comme l'anode est une structure en grille, ils circulent également dans l'espace à l'intérieur de l'anode. Si la paroi environnante a le même potentiel que le collecteur d'ions, par exemple le potentiel de terre, une partie des électrons libérés au niveau de la paroi peut atteindre le collecteur d'ions. Il en résulte le passage d'un courant électronique vers le collecteur d'ions, c'est-à-dire d'un courant négatif qui peut compenser le courant ionique positif. Cet effet négatif des rayons X dépend du potentiel de la paroi extérieure de la tête de jauge. 

L'effet de désorption des ions

Les gaz adsorbés peuvent être désorbés d'une surface par l'impact d'électrons. Pour une jauge à ionisation, cela signifie qu'en présence d'une couche de gaz adsorbé sur l'anode, ces gaz sont partiellement désorbés sous forme d'ions par les électrons en suspension. Les ions atteignent le collecteur d'ions et entraînent une indication de pression qui est initialement indépendante de la pression, mais qui augmente à mesure qu'augmente le courant électronique. Si l'on utilise un courant d'électrons aussi faible que possible, de sorte que le nombre d'électrons incidents à la surface soit petit par rapport au nombre de particules de gaz adsorbées, chaque électron pourra désorber des ions positifs. Si l'on augmente ensuite le courant électronique, alors la désorption commence à augmenter parce que davantage d'électrons frappent la surface. Cela entraîne finalement une réduction des particules de gaz adsorbées à la surface. La valeur indiquée chute et atteint généralement des valeurs qui peuvent être considérablement inférieures à la valeur de pression observée avec un faible courant électronique. En pratique, cet effet a pour conséquence qu'il faut vérifier si l'indication de pression a été influencée par un courant de désorption. Pour ce faire, il suffit de modifier temporairement le courant électronique d'un facteur de 10 ou 100. L'indication du courant électronique le plus élevé est la valeur de pression la plus précise. 

Outre la jauge à ionisation conventionnelle, dont la structure d'électrode ressemble à celle d'une triode commune, il existe divers systèmes de jauge à vide à ionisation (système Bayard-Alpert, système d'extraction) qui suppriment plus ou moins les deux effets, selon leur conception, et sont donc utilisés pour effectuer des mesures dans les plages de vide poussé et d'ultravide. Aujourd'hui, le système Bayard-Alpert est généralement le système standard. 

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Fig 3.16 Schéma de la disposition des électrodes des différents systèmes de mesure ayant recours à une jauge à vide à ionisation.

a) Système de jauge à vide à ionisation Bayard-Alpert
b) Système de jauge à vide à ionisation classique.
c) Système de jauge à vide à ionisation pour pressions plus élevées (jusqu'à 1 mbar)
b) Système de jauge à vide à ionisation par extracteur

I : collecteur d'ions
Sc : écran
M : modulateur
A : anode
C : cathode
R : réflecteur

a) Jauge à vide à ionisation Bayard-Alpert (système de mesure standard utilisé aujourd'hui)

Pour garantir la linéarité entre la pression du gaz et le courant ionique sur une plage de pression aussi grande que possible, il faut tâcher de supprimer l'effet des rayons X. Dans la disposition d'électrodes développée par Bayard et Alpert, cela est possible parce que la cathode chaude est située à l'extérieur de l'anode et que le collecteur d'ions est un fil fin formant l'axe du système d'électrodes (voir Fig. 3.16 a). L'effet des rayons X est réduit de deux à trois ordres de grandeur en raison de la grande réduction de la surface du collecteur d'ions. Lorsqu'on mesure des pressions dans la plage d'ultravide, les surfaces internes de la tête de la jauge et les raccords au réservoir affectent la mesure de pression. Les différents effets de l'adsorption, de la désorption, de la dissociation et des phénomènes d'écoulement ne peuvent pas être traités dans ce contexte. En utilisant les systèmes Bayard-Alpert comme systèmes de jauge nue placés directement dans le réservoir, les erreurs de mesure peuvent être largement évitées en raison des effets susmentionnés. 

b) Jauge à vide à ionisation classique

Une triode de conception classique (voir Fig. 3.16b) est utilisée comme tête de jauge, mais elle est légèrement modifiée de sorte que l'électrode extérieure serve de collecteur d'ions et la grille à l'intérieur de celle-ci d'anode. Avec cette disposition, les électrons sont forcés d'emprunter des parcours très longs (oscillants autour des fils de la grille de l'anode) afin que la probabilité de collisions ionisantes, et donc la sensibilité de la jauge, soient relativement élevées. Comme le système de triode ne peut généralement être utilisé que sous vide poussé en raison du fort effet des rayons X, l'effet de sorption (pompage) de gaz et la teneur en gaz du système d'électrodes n'ont qu'une faible incidence sur la mesure de la pression. 

c) Jauge à vide à ionisation haute pression (jusqu'à 1 mbar)

Une triode est à nouveau utilisée comme système d'électrodes (voir Fig. 3.16c), mais cette fois-ci avec une conception conventionnelle non modifiée. La jauge étant conçue pour permettre des mesures de pression jusqu'à 1 mbar, la cathode doit pouvoir résister à une pression d'oxygène relativement élevée. Elle est donc conçue comme une cathode dite non brûlante, constituée d'un ruban d'iridium revêtu d'yttrium. Pour obtenir une caractéristique rectiligne (courant ionique en fonction linéaire de la pression) jusqu'à une pression de 1 mbar, on installe une résistance à haute résistance ohmique dans le circuit de l'anode. 

d) Jauge à vide à ionisation par extracteur

Les effets perturbateurs qui influencent la mesure de la pression peuvent également être largement éliminés au moyen d'un système iono-optique suggéré pour la première fois par Redhead. Dans ce système d'extraction (voir Fig. 3.16 d) les ions du cylindre de l'anode sont concentrés sur un collecteur d'ions très fin et court. Le collecteur d'ions est installé dans un espace dont la paroi arrière est formée par une électrode en forme de coupelle maintenue au potentiel de l'anode de sorte qu'elle ne puisse pas être atteinte par les ions provenant de l'espace gazeux. En raison de la géométrie du système et du potentiel des électrodes individuelles, les influences perturbatrices dues aux effets des rayons X et à la désorption des ions sont presque entièrement exclues sans nécessiter de modulateur. Le système d'extraction mesure les pressions entre 10-4 et 10-12 mbar. Un autre avantage de ce système de mesure est qu'il est conçu comme une jauge nue d'un diamètre de seulement 35 mm, de sorte qu'il peut être installé dans de petits appareils.

Jauge à rotor (SRG)

Fig 3.9 Coupe transversale de la tête de mesure d'une jauge à rotor (SRG).

  1. Bille
  2. Tube de mesure, fermé à une extrémité, soudé dans la bride de raccordement 7
  3. Aimants permanents
  4. Bobines de stabilisation
  5. 4 bobines d'entraînement
  6. Niveau à bulle
  7. Bride de raccord
Le frottement du gaz dépendant de la pression à basse pression de gaz peut être utilisé pour mesurer les pressions dans la plage de vide moyen et poussé. Dans les instruments techniques de ce type, on utilise comme élément de mesure une bille d'acier de quelques millimètres de diamètre, suspendue sans contact dans un champ magnétique (voir Fig. 3.9). La bille est mise en rotation par un champ tournant électromagnétique : après avoir atteint une vitesse de démarrage (environ 425 Hz), la bille est livrée à elle-même. La vitesse diminue ensuite à une vitesse qui dépend de la pression dominante sous l'influence du frottement du gaz dépendant de la pression. La pression du gaz est dérivée de la baisse relative de vitesse f (ralentissement) à l'aide de l'équation suivante :

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(3.2)

p = pression du gaz 
r = rayon de la bille ρ = densité du matériau de la bille 
c- = vitesse moyenne des particules de gaz, selon le type de gaz 
σ = coefficient de frottement de la bille, indépendamment du type de gaz, proche de 1. 

Tant qu'une incertitude de mesure de 3 % est suffisante, ce qui est généralement le cas, on peut appliquer σ = 1 de sorte que la sensibilité de la jauge à rotor (SRG) avec bille d'acier en rotation soit donnée par la taille physique calculable de la bille, c'est-à-dire le produit rayon x densité r · ρ (voir l'équation 3.2). Une fois qu'une bille a été « étalonnée », elle peut être utilisée comme « étalon de transfert », c'est-à-dire comme dispositif de référence pour l'étalonnage d'une autre jauge à vide par comparaison, et se caractérise par une stabilité élevée à long terme.

Dans le cas de la théorie cinétique des gaz avec une jauge à rotor (SRG), le comptage des particules représente directement le principe de mesure (transfert des impulsions de particules vers la bille rotative, qui est ainsi ralentie). 
Avec d'autres méthodes de mesure électrique qui dépendent du type de gaz, la densité en nombre de particules est mesurée indirectement au moyen de la quantité de chaleur perdue à travers les particules (jauge à vide à conductivité thermique) ou au moyen du nombre d'ions formés (jauge à vide à ionisation). 

Jauges à vide combinées

Avec tous les types de jauges décrits ci-dessus, la plage de mesure reste limitée. Avec l'évolution vers des équipements de plus en plus petits, il est devenu impossible de disposer de plusieurs ports pour accueillir différents types de jauges afin de couvrir toute la plage. C'est pourquoi on voit maintenant des jauges combinées qui s'adaptent à toutes les plages. Il s'agit typiquement de modèles Pirani/cathode froide, Pirani/cathode chaude qui couvrent depuis l'atmosphère jusqu'au vide poussé/ultravide. Il existe également des jauges Pirani/Piezo où le piézo augmente la précision de la mesure au plus qu'on se rapproche de la pression atmosphérique.

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