Bagaimana cara kerja sistem vakum ultra tinggi?
Prinsip kerja untuk vakum ultra-tinggi
Batas antara wilayah vakum tinggi dan ultratinggi tidak dapat ditentukan secara akurat terkait metode kerja. Dalam praktiknya, perbatasan antara kedua wilayah diciptakan karena tekanan di wilayah vakum tinggi dapat diperoleh dengan pompa, katup, segel, dan komponen lain yang biasa, sedangkan untuk tekanan di wilayah UHV, umumnya diperlukan teknologi lain dan komponen yang dibangun secara berbeda. "Batas" berada pada beberapa 10-8 mbar. Oleh karena itu, tekanan di bawah 10-7 mbar umumnya harus dikaitkan dengan wilayah UHV.
Densitas gas sangat kecil di wilayah UHV dan dipengaruhi secara signifikan oleh laju outgassing dinding bejana dan kebocoran terkecil pada sambungan. Selain itu, sehubungan dengan serangkaian aplikasi teknis penting untuk mengkarakterisasi wilayah UHV, umumnya waktu monolayer (lihat juga persamaan 1,21) telah menjadi penting. Ini dipahami sebagai waktu τ yang berlalu sebelum lapisan monomolekuler atau monoatomik terbentuk pada permukaan yang awalnya idealnya dibersihkan yang terpapar partikel gas. Dengan asumsi bahwa setiap partikel gas yang tiba di permukaan menemukan tempat bebas dan tetap di sana, rumus yang nyaman untuk τ adalah
p dalam mbar
Oleh karena itu, dalam UHV (p < 10 -7 mbar) waktu pembentukan lapisan tunggal adalah urutan menit hingga jam atau lebih lama dan dengan demikian durasi yang sama seperti yang diperlukan untuk eksperimen dan proses dalam vakum. Persyaratan praktis yang muncul telah menjadi sangat signifikan dalam fisika padat, misalnya untuk studi film tipis atau teknologi tabung elektron.
Perbedaan antara sistem vakum tinggi dan UHV (Ultra-High Vacuum)
Sistem UHV berbeda dari sistem vakum tinggi biasa karena alasan berikut:
- tingkat kebocoran sangat kecil (penggunaan segel logam),
- evolusi gas pada permukaan dalam bejana vakum dan komponen yang terpasang (misalnya, tubular sambungan; katup, segel) dapat menjadi sangat kecil,
- sarana yang sesuai (perangkap dingin, baffle) disediakan untuk mencegah gas atau uap atau produk reaksinya yang berasal dari pompa yang digunakan mencapai bejana vakum (tidak ada aliran balik).
Untuk memenuhi kondisi ini, setiap komponen yang digunakan dalam peralatan UHV harus dapat dipanggang dan sangat kedap udara. Baja tahan karat adalah material pilihan untuk komponen UHV.
Konstruksi, penyalaan, dan pengoperasian sistem UHV juga memerlukan perhatian khusus, kebersihan, dan yang terpenting, waktu.
Perakitan harus sesuai, yakni masing-masing komponen tidak boleh mengalami kerusakan (yaitu, goresan pada permukaan penyegelan yang dikerjakan dengan presisi). Pada dasarnya, setiap perangkat UHV yang baru dirakit harus diuji kebocorannya dengan detektor kebocoran helium sebelum dioperasikan. Terutama penting di sini adalah pengujian sambungan yang dapat dilepas (sambungan flensa), segel kaca, dan sambungan yang dilas atau disolder.
Setelah pengujian, peralatan UHV harus dipanggang. Hal ini diperlukan untuk peralatan kaca maupun logam. Bake-out tidak hanya mencakup bejana vakum, tetapi sering kali juga komponen yang terpasang, terutama pengukur vakum. Tahap bake-out individu, yang dapat berlangsung selama berjam-jam untuk sistem yang lebih besar, dan suhu bake-out disusun sesuai dengan jenis pabrik dan tekanan akhir yang diperlukan.
Jika, setelah perangkat didinginkan dan langkah-langkah lain yang diperlukan diambil (misalnya, mendinginkan perangkap dingin atau baffle), tekanan tertinggi tampaknya tidak diperoleh, uji kebocoran berulang dengan detektor kebocoran helium direkomendasikan.
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
- Blog terkait
