vacuümkwaliteit

Vacuümkwaliteit is de toestand van een systeem waarin de luchtdruk aanzienlijk lager is dan in de atmosfeer en waarin de samenstelling van de resterende gasfase van belang is. In de praktijk gaat het om twee aspecten: de absolute druk (hoe lager, hoe hoger de vacuümkwaliteit) en de samenstelling van de restgassen, inclusief mogelijke verontreinigingen en het uitlogingsgedrag van materialen. De term wordt gebruikt in zowel wetenschap als industrie om te beoordelen of een proces onder gewenste voorwaarden kan plaatsvinden.

Indeling en referentiewaarden. Vacuüm wordt doorgaans onderverdeeld in ruw vacuüm (>1 Torr), laag tot middel vacuüm (ongeveer 1 Torr tot 10^-3 Torr), hoog vacuüm (10^-3 tot ca. 10^-9 Torr) en ultrahoog vacuüm (<10^-9 Torr). Voor metingen worden diverse typen vacuümmeters gebruikt, zoals Pirani- en thermische (Pirani) meters voor het hogere vacuümgebied, ionisatiegauge voor hoog vacuüm, en vaak ergänzende analyzers zoals een residual gas analyzer (RGA) om de gas­samenstelling te bepalen.

Metingen en factoren. Vacuümkwaliteit wordt gemeten aan de hand van drukniveaus en gasanalyse. Belangrijke meetinstrumenten zijn vacuümmeters en ionisatiegauge, gecombineerd met gasanalyses om restgassen te identificeren. De kwaliteit hangt niet alleen af van de druk, maar ook van de zuiverheid van de gasfase en de mate van uitloging (outgassing) van materialen, lekkages, en permeatie door afdichtingen of door pompbackstreaming van olie.

Verbetering en beheer. Verbeteringen komen voort uit een zorgvuldig systeemontwerp, bake-out van onderdelen, het kiezen van lage-outgassingmaterialen, passende afdichtingen en effectieve pompduw door de verschillende facetten van het vacuümcircuit. Het doel is betrouwbare, reproduceerbare procesomstandigheden met minimale contaminatie.

Toepassingen. Een hoge vacuümkwaliteit is cruciaal in halfgeleiderfabricage, coatingtechnieken, elektronmicroscopie, elektronbeamlithografie en bij wetenschappelijke experimenten waarbij specifieke gasflow, reactiviteit of uitlogingsgedrag essentieel zijn.