Tyhjiömittaustekniikka

Tyhjiömittaustekniikka viittaa menetelmiin ja laitteisiin, joita käytetään ilman tai kaasun paineen mittaamiseen tyhjiöolosuhteissa. Tyhjiö on tila, jossa kaasun paine on merkittävästi alhaisempi kuin ilmakehän paine. Tyhjiömittausta tarvitaan monilla teollisuuden ja tieteen aloilla, kuten puolijohdeteollisuudessa, ilmailussa, avaruusteknologiassa, metallurgiassa ja kemian prosesseissa.

Tyhjiömittareita on useita erilaisia, jotka perustuvat erilaisiin fysikaalisiin periaatteisiin. Mekaaniset tyhjiömittarit, kuten Bourdon-putkimittarit tai kalvopainemittarit, mittaavat painetta suoraan mekaanisen voiman avulla. Nämä ovat yleensä yksinkertaisia ja edullisia, mutta niiden tarkkuus ja käyttöalue ovat rajallisia, erityisesti korkeammissa tyhjiöissä.

Useammin käytettyjä ovat erilaiset elektroniset tyhjiömittarit. Paineanturit, kuten pietsosähköiset anturit, muuttavat paineen sähköiseksi signaaliksi. Lämpöjohtavuuteen perustuvat mittarit, kuten Pirani-mittarit, hyödyntävät kaasun lämmönjohtavuuden muutoksia paineen funktiona. Nämä sopivat yleensä keski- ja korkean tyhjiön mittaamiseen.

Korkean tyhjiön mittaamiseen käytetään usein ionisaatiomittareita. Näissä mittareissa kaasu ionisoidaan, ja ionien määrä tai virta on verrannollinen kaasun paineeseen. Pieni-ionisaatiomittarit (cold cathode) ja hehku-ionisaatiomittarit (hot cathode) ovat yleisiä tyyppejä. Tyhjiömittaustekniikka on olennainen osa monien prosessien valvontaa ja säätöä varmistaen optimaaliset olosuhteet ja tuotteiden laadun. Oikean mittaustekniikan valinta riippuu tarvittavasta tarkkuudesta, mittausalueesta ja olosuhteista.

---