Tyhjiöjärjestelmä

Tyhjiöjärjestelmä on suljettu kokonaisuus, jonka tehtävänä on poistaa kaasumolekyylit tilasta ja ylläpitää alhaista paineetta. Järjestelmä muodostuu tyhjiötilasta sekä siihen kiertyvistä laitteista, oheisohjausjärjestelmästä ja tiivistys- sekä asennusosista. Tyhjiömittaus ja paineen hallinta ovat keskeisiä, ja järjestelmää voidaan ohjata automaattisesti paineen mukaan. Paineen luokitus perustuu yleisesti Torr- tai pascal-arvoihin ja jakautuu likimääräisesti rough vacuumiin (karkeasti ilman ja korkeimman paineen väliin), high vacuumiin sekä ultra-high vacuumiin.

Järjestelmän pääkomponentteja ovat tyhjiöpumput poistamassa kaasua tilasta, sekä tarvittavat venttiilit, tiivisteet ja liitännät. Mittauslaitteet, kuten tyhjiömittarit ja paineen sekä lämpötilan anturit, ovat olennaisia kontrollin kannalta. Materiaalit valitaan usein keskeisiltä osilta ruostumattomasta teräksestä ja kevyistä metalleista, jotta outgassing on vähäistä ja pintakäsittelyt kestävät. Bake-out-käsittelyllä poistetaan pintojen sitoutuneita kaasuja ennen käytön aloittamista.

Käyttökohteet kattavat sekä tutkimus- että teollisuusalueet: elektroninen mikroskopia, puolijohdelithografia, pintakäsittelyt (PVD/CVD), massaspektrometria sekä muut analyyttiset ja simulaatiotpaikat. Tyhjiöjärjestelmät mahdollistavat molekyylienpinnan kontrolloinnin, matalan määriä kaasua sekä alhaisen paineen, joka parantaa reaktioiden tai mittausten toistettavuutta ja laatua.

Suunnittelussa kiinnitetään huomiota vuotojen ehkäisyyn, järjestelmän puhdistukseen ja kunnossapitoon sekä turvallisuuteen. Vuotojen etsintä ja järjestelmän jäähdytys sekä varotoimet liittyvätkin olennaisesti päivittäiseen käyttöön ja pitkäaikaiseen luotettavuuteen.