vacuümstelsel

Een vacuümstelsel is een gesloten installatie die is ontworpen om een vacuüm te creëren en te behouden in een kamer of leidingnetwerk door gasmoleculen weg te zuigen. Het doel is de druk ver onder de atmosferische druk te brengen, zodat processen en reacties mogelijk worden die in lucht niet kunnen verlopen, of om contaminatie en oxidatie te beperken.

Een dergelijk systeem bestaat doorgaans uit een vacuumpomp, een vacuümkamer, leidingen met afsluiters, meetinstrumenten en besturingsapparatuur. In veel toepassingen worden ook filters, vangarmen en koelsystemen toegepast. De pomp verlaagt de druk door gas uit de kamer af te voeren; het ontwerp houdt rekening met lekkages, uitgas en de belasting van het systeem. De gekozen pomp en configuratie hangen af van de gewenste vacuümklasse en de toepassing.

Vacuumklassen variëren. Rough vacuum ligt ongeveer tussen 1 en 1000 millibar (0,001–1 bar). High vacuum en ultrahigh vacuum bestrijken circa 10^-3 tot 10^-9 bar en lager, waarbij ultrahoogvacuum (<10^-9 bar) de strengste zuiverheid vereist. Hiervoor worden verschillende typen pompen toegepast: mechanische pompen voor roughing (bijv. oliepompen, diafragmapompen), turbomoleculaire pompen, ionenpompen en cryopompen voor HV en UHV.

Toepassingen van vacuümstelsels omvatten halfgeleiderfabricage (PVD, sputterdepositie), elektronmicroscopie, massaspectrometrie, vacuümdistillatie en verschillende coatingprocessen, materiaalonderzoek en ruimte-simulaties. In laboratoria en industrie verbeteren vacuümsystemen procescontrole, ruisvrije metingen en de kwaliteit van producten en analyses.

Bediening en onderhoud richten zich op lekdetectie (bijv. heliumlektests), bake-out om uitgas te verminderen, en het voorkomen van backstreaming van olie bij oliepompen. Onderhoud omvat ook tijdige vervanging van filters en olie, kalibratie van sensoren en veilige venting van het systeem. Veiligheidsmaatregelen beschermen tegen vacuümgerelateerde risico’s, zoals implosie van kwetsbare componenten bij plotseling venten.