Tyhjiötekniikka

Tyhjiötekniikka viittaa teknologioihin ja prosesseihin, jotka luovat ja ylläpitävät tyhjiötä, eli tilaa, jossa paine on merkittävästi alhaisempi kuin ilmakehän paine. Tämä saavutetaan poistamalla kaasuja tilasta käyttämällä erilaisia tyhjiöpumppuja ja suljettuja järjestelmiä. Tyhjiötekniikkaa hyödynnetään laajalti monilla eri teollisuudenaloilla ja tieteenaloilla sen ainutlaatuisten ominaisuuksien vuoksi.

Tyhjiöympäristössä aineet voivat kiehua ja sublimoitua matalammissa lämpötiloissa, mikä on hyödyllistä esimerkiksi elintarvikkeiden kuivauksessa ja lääkkeiden valmistuksessa. Tyhjiössä kaasujen ja höyryjen liikkumisnopeus on suurempi, ja molekyylit kulkevat pidempiä matkoja törmäämättä toisiinsa, mikä on keskeistä esimerkiksi puolijohdeteollisuuden ohutkalvojen kasvattamisessa ja pinnoitusprosesseissa. Tyhjiö myös vähentää lämmönsiirtoa konvektion kautta, mikä tekee siitä ihanteellisen eristeen lämpöä vaativissa sovelluksissa.

Tyhjiötekniikka jaetaan usein eri tyhjiötasoihin, kuten matalaan, korkeaan ja ultrakorkeaan tyhjiöön, kunkin tason vaatiessa erilaisia pumppausmenetelmiä ja materiaaleja. Tyhjiöpumpuilla on erilaisia toimintaperiaatteita, kuten mekaaniset pumput (esim. siipipumput, ruuvipumput), molekyylipumput (esim. turbomolekyylipumput) ja difuusiopumput. Tyhjiön mittaamiseen käytetään erilaisia tyhjiömittareita. Tyhjiötekniikan sovelluksia ovat muun muassa elektroniikkakomponenttien valmistus, avaruustekniikka, metallurgia, kemiallinen prosessointi ja tieteellinen tutkimus.