tühimiku

Tühimik ehk vakuum on ruum, kus gaasi molekulide arv ja rõhk on märkimisväärselt madalamad kui atmosfääri omad. Tegelikkuses ei ole tühimik kunagi täiesti puhas: alati on mõni residual gas ja mõnel korral ka aineosakesi pinnast välja emanentsi või lekkest.

Tühimik jaguneb tavaliselt rõhu põhjal neljaks tasemeks: rough vacuum (kuni umbes 1 Torr), medium vacuum (1 Torr kuni umbes 10^-3 Torr), high vacuum (10^-3 Torr kuni umbes 10^-9 Torr) ning ultra-high vacuum (alla umbes 10^-9 Torr). Need määratlused viitavad erinevatele tehnilistele väljakutsetele ja sobivaile pumbasüsteemidele ning on sageli esitatud Torrides või mbar-des.

Tühimikku luuakse ja säilitatakse erinevate pumpade ning külmutus- või pinnaparanduste abil. Levinud vahendid on механilised pumbad, diffuusioonipumbad, turbomolekulaarsed pumbad, ionpumbad ning kriopumbad; lisaks kasutatakse getter-pumpasid ja materjalide välja imemist, et vähendada eraldus ja pinnale kinnitumist. Rõhu mõõtmiseks kasutatakse spetsiaalseid gaasijälgijaid ja vaakumi mãostermetreid, nagu Pirani- ja ionkaanepõhised rõhumõõturid.

Rakendused on laiahaardelised: elektronmikroskoop ja need, mis eeldavad minimaalset gaasirõhku, kiuline lõikamine ja kiirguste kontroll, pooljuhtide jaotustöötlus ning katte- ja katkeprotsessid, keemilised ja füüsikalised eksperimentaalsed süsteemid ning katete deposition. Täielikku absoluutset vakuumi ei saavutata kunagi täielikult, sest jääb vähene kriitiline gaas, pindade eraldus ja lekked; kosmose tühimik on veelgi harvem ja äärmiselt madal gaasilekke tasemega.