Vakuumbehälter

Ein Vakuumbehälter ist ein druckdichter Behälter, der so konstruiert ist, dass im Inneren ein Vakuum herrscht. Das bedeutet, der Innenraum befindet sich bei einem deutlich niedrigeren Druck als das äußere Umfeld. Vakuumbehälter dienen dem Schutz empfindlicher Substanzen, der Vermeidung von Kontamination oder der Durchführung von Prozessen, die niedrigen Druck erfordern.

Aufbau und Typen: Sie variieren von kleinen Glas- oder Keramikkammern bis zu großen Stahlbehältern. Typisch sind robuste Gehäuse aus Edelstahl oder Glas, spezialisierte Dichtungen und Anschlüsse sowie Innenflächen, die leicht zu reinigen und möglichst gering ausgastend sind. Vakuumbehälter können eigenständig betrieben werden oder als Kammer in einer größeren Anlage eingesetzt werden. Sie benötigen Vorpumpen und Hauptpumpen, um den gewünschten Vakuumzustand zu erreichen; Vorpumpen nutzen Drehschieber- oder Membranpumpen, für höhere Stufen Turbomolekular- oder Ionpumpen.

Vakuumniveaus werden üblicherweise in Grobvakuum, Hochvakuum und Ultrahochvakuum unterschieden. Grobvakuum reicht bis ca. 1 mbar, Hochvakuum umfasst etwa 10^-3 bis 10^-9 mbar und Ultrahochvakuum unter 10^-9 mbar. Die Werte werden in mbar oder Torr angegeben. Die erreichbare Reinheit hängt von Outgassing der Materialien, Dichtheit und Leckagen ab.

Anwendungsgebiete umfassen wissenschaftliche Forschung (Oberflächenphysik, Materialforschung), Halbleiterfertigung, Elektronenmikroskopie, Dünnfilmschicht-Beschichtungsverfahren, Kryotechnik, Lagerung oder Verarbeitung sensibler Substanzen bei niedrigem Druck sowie Vakuumprüfungen.

Sicherheit und Wartung: Wichtige Designaspekte sind Dichtheit, mechanische Stabilität, Leckageprävention und Notventile. Regelmäßige Lecktests, Bake-out, Schutz gegen Implosionen und korrekte Entlüftung sind Teil der Wartung. In Industrie und Forschung kommen unterschiedliche Normen und Verfahren je nach Branche zum Einsatz.