Apa saja kondisi dan aplikasi pompa vakum ultra tinggi? 21 Oktober 2022
4 MIN READ
Peralatan vakum berkinerja tinggi merupakan elemen penting dalam berbagai industri dan bidang penelitian ilmiah. Banyak industri dan bidang penelitian akademis memerlukan tingkat vakum yang berbeda untuk berhasil. Blog ini akan berfokus pada berbagai jenis industri dan bidang ilmiah yang mengandalkan peralatan vakum tinggi (HV) dan ultra-vakum tinggi (UHV).
Karena sistem ini memerlukan tekanan yang sangat rendah untuk berfungsi secara efektif, hanya jenis peralatan vakum yang paling canggih yang dapat menghasilkan kondisi vakum yang diperlukan agar sistem ini dapat berfungsi.
Apa yang dimaksud dengan vakum tinggi dan ultra-tinggi?
Vakum tinggi dan ultra-tinggi ditentukan oleh tekanan yang ada di ruang vakum. Meskipun klasifikasi HV dan UHV dapat bervariasi tergantung pada sumbernya, vakum tinggi umumnya dianggap sebagai rentang tekanan antara 10-3 dan 10-7 mbar, dan vakum ultra-tinggi dianggap sebagai rentang tekanan di bawah 10-7 mbar.
Meskipun ini mungkin terlihat seperti perbedaan yang tidak signifikan dalam kehidupan sehari-hari, kenyataannya adalah bahwa tekanan yang sangat rendah sangat penting untuk berbagai proses industri, teknik teknik, dan eksperimen ilmiah. Dengan demikian, peralatan HV dan UHV memiliki banyak aplikasi signifikan di berbagai industri dan disiplin ilmiah.
Apa saja keunggulan lingkungan yang tinggi dan ultra-tinggi?
Ada dua keunggulan utama untuk kondisi HV dan UHV, yang terbesar adalah meminimalkan kontaminasi, baik di permukaan maupun dalam vakum ruang. Meskipun tidak ada permukaan yang dapat sepenuhnya bebas dari kontaminasi, tekanan yang sangat rendah yang dihasilkan oleh vakum ultra-tinggi meminimalkan kontaminasi hingga tingkat yang memadai sehingga permukaan dapat mempertahankan kondisi murni selama cukup lama untuk melakukan eksperimen yang diperlukan.
Keuntungan utama lainnya dari kondisi HV dan UHV adalah membatasi interaksi antara sisa gas dan balok partikel yang ada dalam berbagai aplikasi vakum. Membatasi interaksi ini juga dapat disebut sebagai meningkatkan jalur bebas rata-rata partikel dalam vakum, biasanya elektron atau ion lainnya.
Meskipun mungkin tidak terlihat seperti itu, udara cukup tebal, terutama dari sudut pandang elektron. Pada tekanan atmosfer normal, elektron hanya dapat bergerak sekitar 50 nanometer, yang berarti elektron berhenti hampir segera setelah dimulai. Untuk meningkatkan jarak bebas rata-rata hingga jarak yang lebih berguna, bahkan beberapa meter, tekanan dalam sistem harus berada dalam kisaran 10-4 hingga 10-6 mbar.
Aplikasi vakum tinggi dan ultra-tinggi
Beberapa contoh aplikasi peralatan UHV yang paling umum adalah teknik yang memerlukan pengurangan kontaminasi area permukaan untuk melakukan analisis permukaan penting. Berbagai jenis spektrometri, spektroskopi, dan mikroskopi, seperti spektroskopi fotoelektron sinar X, Spektroskopi elektron auger, spektrometri massa ion sekunder, dan mikroskopi terowongan pemindaian, semuanya memerlukan area permukaan yang tidak terkontaminasi untuk secara akurat mengidentifikasi komposisi dan struktur kimia bahan tertentu. Tingkat dekontaminasi yang diperlukan hanya dapat dicapai dengan tekanan yang sangat rendah.
Pengurangan interaksi sinar-gas juga penting untuk banyak teknik ini. Misalnya, dalam spektroskopi fotoelektron sinar X, sinar X difokuskan pada materi. Foton berenergi tinggi ini mengeluarkan elektron dari materi. Elektron perlu bergerak setidaknya sejauh satu meter, terkadang lebih jauh, untuk mencapai detektor. Vakum sangat penting untuk menyediakan elektron-elektron ini dengan jalur bebas rata-rata yang diperlukan untuk mencapai detektor.
Beberapa proses industri juga memerlukan HV dan UHV, sekali lagi untuk manfaat pengurangan interaksi beam-gas. Salah satu contohnya adalah pengelasan sinar elektron. Dalam aplikasi HV ini, sinar elektron berenergi tinggi diterapkan ke dua bahan yang perlu digabungkan. Materi meleleh dan mengalir bersama saat energi kinetik elektron diubah menjadi panas saat terkena benturan.
Vakum tinggi dan ultra-tinggi memiliki aplikasi tambahan di bidang fisika. Misalnya, akselerator partikel (seperti Large Hadron Collider di CERN) memerlukan kondisi vakum ultra-tinggi untuk mengurangi interaksi beam-gas dan meminimalkan gangguan dari lingkungan luar. Hal ini juga berlaku untuk alat lain dalam fisika eksperimen, seperti detektor gelombang gravitasi.
Kondisi HV dan UHV juga sangat diminta di bidang teknik kedirgantaraan, teknologi biomedis, produksi instrumen analitik, spektroskopi massa, mikroskopi elektron, simulasi ruang angkasa, pelapisan, dan peralatan diagnostik medis.
High, Ultra-high & Extreme High Vacuum: dasar-dasarnya
Unduh eBook kami untuk memahami tantangan yang terkait dengan pencapaian dan bekerja dengan vakum tinggi, ultra-tinggi, atau ekstrem tinggi, serta apa yang perlu dipertimbangkan.
- Produk kami
- Artikel pengetahuan
- Blog terkait
