tyhjiöjärjestelmissä

Tyhjiöjärjestelmät ovat laitteita ja tiloja, joissa ilmanpaine on paljon alempi kuin normaalissa ilmakehässä. Niiden tarkoitus on poistaa kaasumolekyylit tilasta ja luoda hallittuja olosuhteita prosesseille ja mittauksille, joissa kaasujen vaikutus on haitallinen.

Järjestelmiä luokitellaan yleisesti tyhjiön asteen mukaan: karkea-tyhjiö, matala tyhjiö, korkea tyhjiö ja ultrakorkea tyhjiö. Eri tasot määritellään paineen perusteella ja niihin liittyy erilaiset prosessialueet sekä puhtauden vaatimukset. Osa järjestelmistä saavuttaa ultrakorkean tyhjiön käyttämällä erityisiä pumppuja ja mittausjärjestelmiä.

Keskeisiä komponentteja ovat tyhjiöastia (kammio), tyhjiöpumput, tiivisteet ja venttiilit sekä mittaus- ja hallintalaitteet. Pumput poistavat kaasumolekyylit, tiivisteet estävät vuotoja ja venttiilit mahdollistavat yhteyksien hallinnan. Paineen seurannassa käytetään mittauslaitteita, kuten Pirani-, Penning- tai Bayard–Alpert -tyhjiömittareita.

Tyhjiöjärjestelmiä käytetään laajasti: puolijohteiden valmistuksessa ja pinnointeissa (PVD, sputtering), elektronimikroskopiassa, lasertekniikassa sekä lääketieteen ja biologian näytteenvalmistelussa ja kuivausprosesseissa.

Haasteisiin kuuluu vuotojen ja saasteiden hallinta, materiaalien outgassing sekä lämpötilan ja puhtauden hallinta. Ylläpito koostuu säännöllisestä puhdistuksesta, vuototarkastuksista sekä oikeanlaisten tiivisteiden ja pumpun osien huollosta ja kalibroinnista.