Vakuumteknik

Vakuumteknik är det tekniska området som arbetar med att skapa, upprätthålla och mäta låga gastryck i slutna system. Genom att reducera antalet molekyler görs processer och experiment möjliga som kräver frånvaro eller mycket låg närvaro av gaser. Vacuumnivåer beskriver ofta trycket i enheter som mbar eller pascal. Vanliga klassificeringar är rough vacuum cirka 1000 mbar till 0,1 mbar, medium vacuum cirka 0,1 mbar till 0,001 mbar, high vacuum cirka 0,001 mbar till 10^-9 mbar och ultra-high vacuum under 10^-9 mbar.

I praktiken uppnås vakuum med olika typer av pumpar och systemkomponenter. För rough och medium vacuum används ofta roterande skruvpumpar eller diffusionspumpar, ibland i kombination med en bakpump. För high och ultrahögt vacuum används turbomolekylära pumpar och jonpumpar, ofta som huvudpump tillsammans med en bakpump. Systemen tätas med metall- eller specialgummi- tätningar och byggs för att minimera läckage och outgassing. Viktiga komponenter är även kammare, ventiler, kylning och styrsystem.

Gauges och kontrollutrustning mäter trycket och gasatomer; vanliga sensorer inkluderar Pirani- och varm-katodsgivare samt elektronjonisationsgaugui. Ytor och materialval är viktiga eftersom många material avger gaser när de upphettas eller utsätts för strålning. Outgassing minimeras genom bake-out och användning av lågutgassande material och ytskikt.

Vanliga tillämpningar omfattar halvledarproduktion och ytbeläggningar (PVD/CVD), elektronmikroskopi, masspektrometri och fysikexperiment samt vakuumkammare för materialtestning och rymdsimulate-rationer. Modern vakuumteknik betonar säkerhet, renhet och överensstämmelse med standarder och renrumskrav.