Pjanċa tat-tisħin li taħdem b'mod affidabbli fl-arja ambjentali tista' tikkomprometti kamra ta'-vakwu għolja għal sigħat jew saħansitra ġranet billi kontinwament teħles umdità adsorbita u komposti organiċi volatili. L-għażla ta' tagħmir għal servizz bil-vakwu hija fundamentalment proċess ta' eliminazzjoni ta' kwalunkwe materjal li ma jistax iżomm ambjent nadif u bi pressjoni ultra-baxxa-bi biljun-ta'-skala ta'-atmosfera.
Fis-sistemi tal-vakwu, il-prestazzjoni mhix definita biss mill-kapaċità tat-tisħin. Hija definita minn kemm l-istruttura tikkontribwixxi ftit għat-tagħbija tal-gass, il-kontaminazzjoni, u d-dewmien tal-pompa-down. L-għażla ta' apjanċa tat-tisħin materjal kisi vakwu għoli baxx outgassingsistema għalhekk issir dixxiplina ta 'trażżin materjali u inġinerija tal-wiċċ ikkontrollat.
Għażla tal-Materjal Bażi għall-Pjanċi tat-Tisħin bil-Vakwu
316L Stainless Steel bħala l-Linja Bażi Standard
Fil-biċċa l-kbira tas-sistemi termali ta'-vakwu għoli, l-istainless steel 316L huwa meqjus bħala l-materjal strutturali default.
Il-vantaġġi tiegħu jinkludu:
Ħruġ ta' gass intrinsiku baxx ħafna wara tindif xieraq
Stabbiltà mekkanika għolja taħt ċikliżmu termali
Reżistenza għall-korrużjoni eċċellenti
Kompatibbiltà ma' proċeduri ta' bake-vakwu
Permeazzjoni minima tal-gassijiet meta pproċessati sew
Meta jkun soġġett għal tindif ta' grad-vakwu u electropolishing, l-istainless steel juri rati ta' evoluzzjoni tal-gass estremament baxxi, li jagħmilha adattata għal ambjenti ta' vakwu ultra-għoli (UHV).
Il-kondizzjonament tal-wiċċ għandu rwol kritiku. Electropolished 316L jipprovdi wiċċ lixx, b'enerġija baxxa-li jnaqqas is-siti ta' adsorbiment għall-ilma u l-idrokarburi.
Vacuum-Aluminju ta' Grad għal Sistemi Ħfief
Ligi tal-aluminju jintużaw ukoll fi pjanċi tat-tisħin bil-vakwu fejn it-tnaqqis tal-piż u r-rispons termali huma importanti.
Madankollu, l-aluminju jeħtieġ preparazzjoni bir-reqqa tal-wiċċ:
Illustrar elettro-huwa preferut
Jistgħu jiġu applikati kisjiet ta' konverżjoni kimika kompatibbli bil-vakwu-
Il-porożità tal-wiċċ għandha tiġi minimizzata
L-anodizzar standard ġeneralment mhuwiex adattat għal servizz ta 'vakwu għoli. L-istruttura ta ' l-ossidu poruż iġib ruħu bħal sponża, insib umdità u idrokarburi li huma rilaxxati bil-mod waqt it-tħaddim.
Dan iwassal għal ħinijiet ta' pompa-waqfien fit-tul u kundizzjonijiet instabbli tal-vakwu.
Kisi tal-wiċċ u Kompatibilità
Kisi PFA irqiq għall-Protezzjoni Kimika
F'xi applikazzjonijiet, jista 'jintuża kisi PFA (perfluoroalkoxy) irqiq ħafna għar-reżistenza kimika.
Meta applikata sew u moħmija-vakwu, PFA toffri:
Permeabilità relattivament baxxa għall-gassijiet
Inertezza kimika
Imġieba stabbli taħt temperaturi moderati
Madankollu, il-ħxuna tal-kisi għandha tibqa' minima. Saffi tal-fluworopolimeru ħoxnin huma tipikament evitati minħabba li gassijiet maqbuda fil-matriċi tal-polimeru jistgħu jiġu rilaxxati gradwalment taħt kundizzjonijiet ta 'vakwu.
Dan l-effett iżid it-tagħbija tal-ħruġ tal-gass u jdewwem l-istabbilizzazzjoni tal-pressjoni tal-kamra.
Materjali li għandhom jiġu evitati fis-sistemi tal-vakwu
Ċerti materjali huma fundamentalment inkompatibbli magħhompjanċa tat-tisħin materjal kisi vakwu għoli baxx outgassingrekwiżiti.
Materjali komunement esklużi jinkludu:
Folja PTFE standard jew kisjiet PTFE sprejjati ħoxnin
Żebgħa organika u kisjiet ibbażati fuq-polimeri
Adeżivi u aġenti tat-twaħħil
Lubrikanti u grass f'żoni esposti
Insulazzjoni tal-wajer mhux-vakwu-
Saffi tal-aluminju anodizzati porużi
Il-PTFE b'mod partikolari huwa magħruf li jassorbi molekuli żgħar u jirrilaxxahom bil-mod maż-żmien, iżid it-tul tal-pompa-down u jikkontamina proċessi sensittivi tal-vakwu.
Prinċipji tad-Disinn għal Pjanċi tat-Tisħin ta'-Outgassing baxx
Minimizzar Volumi Maqbuda
F'kamra tal-vakwu, kull oġġett huwa emettitur potenzjali tal-gass.
Il-ġeometrija tad-disinn għandha għalhekk tevita:
Toqob għomja mingħajr passaġġi tal-vent
Kavitajiet magħluqa
Spazji ssiġillati li jikkoinċidu
Karatteristiċi bil-kamin bla ventilazzjoni
L-ispazji interni kollha għandhom jiġu ventilati biex jippermettu l-evakwazzjoni tal-gass waqt iċ-ċikli tal-pompa-l isfel u l-bake-out.
Venting u Disinn Mekkanika
Il-konnessjonijiet bil-kamin kollha għandhom jiġu ventilati minn cross-toqob jew slots. Dan jipprevjeni tnixxijiet virtwali kkawżati minn bwiet tal-arja maqbuda li jirrilaxxaw il-gass bil-mod maż-żmien.
Kostruzzjonijiet iwweldjati jew ibbrejżjati huma preferuti fuq assemblaġġi mekkaniċi kull meta jkun possibbli.
Vacuum Bake-Rekwiżiti għall-Ittestjar tal-Ħruġ u t-Tnixxija
Kundizzjonament Termali Qabel Servizz
Pass kritiku f'kull sistema ta' pjanċi tat-tisħin kompatibbli bil-vakwu-huwa wara l--fabbrikazzjoni tal-vacuum bake-out.
Dan il-proċess:
Tneħħi l-umdità assorbita
Tneħħi r-residwi organiċi volatili
Stabbilizza l-kimika tal-wiċċ
Inaqqas ir-rati ta' ħruġ tal-gass fuq żmien twil-
It-temperaturi tal-bakke-out huma tipikament speċifikati 'l fuq mit-temperatura tas-servizz maħsuba biex jiżguraw il-kondizzjonament sħiħ tal-materjali kollha.
Ittestjar ta 'tnixxija tal-elju
L-ittestjar tat-tnixxija tal-ispettrometrija tal-massa tal-elju jintuża biex jivverifika l-integrità tas-sistema.
Dan il-proċess jiskopri:
Tnixxijiet reali permezz ta 'ġonot jew weldjaturi
Tnixxijiet virtwali minn volumi maqbuda
Mikro-xquq fi strutturi wweldjati
Huwa biss wara li tgħaddi mill-ittestjar tat-tnixxija tal-elju li s-sistema tista' titqies adattata għal tħaddim ta' vakwu għoli jew ultra{0}}għoli.
Standards ta' Prestazzjoni ta' Outgassing
Rekwiżiti ASTM E595
Materjali mhux-metalliċi użati fis-sistemi tal-vakwu huma spiss evalwati bl-użu tal-kriterji ASTM E595.
Limiti ta' aċċettazzjoni tipiċi jinkludu:
Telf tal-Massa Totali (TML): inqas minn 1.0%
Materjal Kondensable Volatili Miġbur (CVCM): inqas minn 0.1%
Dawn il-parametri jiżguraw li l-materjali ma jirrilaxxawx komposti volatili eċċessivi taħt vakwu u kundizzjonijiet ta 'temperatura elevata.
Imġieba ta' Metalli Mnaddfa
Metalli pproċessati kif suppost bħall-istainless steel u l-aluminju juru rati estremament baxxi ta' ħruġ ta' gass meta:
Imnaddaf sewwa
Moħmija bil-vakwu
Passivat sew jew electropolished
L-uċuħ tal-metall huma għalhekk il-pedament strutturali preferut għall-pjanċi tat-tisħin bil-vakwu.
Konsiderazzjonijiet Operattivi f'Ambjenti tal-Vakwu
Kull Wiċċ bħala Sors tal-Gass
Fl-inġinerija tal-vakwu, kull wiċċ espost jikkontribwixxi għat-tagħbija totali tal-gass.
Anke saffi ta' kontaminazzjoni ta' traċċa jistgħu jiddominaw l-imġieba tas-sistema matul l-istadji bikrija tal-pompa-down.
Bħala riżultat, l-għażla tal-materjal hija inqas dwar it-titjib tal-prestazzjoni u aktar dwar l-eliminazzjoni ta 'kontributuri mhux meħtieġa għall-evoluzzjoni tal-gass.
Effetti Termali taċ-Ċikli
Ċikli ta' tisħin u tkessiħ ripetuti jistgħu jmexxu t-tixrid ta' gassijiet maqbuda minn saffi ta' taħt il-wiċċ. Materjali bi strutturi porużi jew inklużjonijiet ta 'polimeru għandhom it-tendenza li jmorru għall-agħar maż-żmien, filwaqt li uċuħ metalliċi densi jibqgħu stabbli.
Konklużjoni
L-għażla ta 'pjanċa tat-tisħin għall-applikazzjonijiet tal-vakwu teħtieġ approċċ estremament dixxiplinat għall-inġinerija tal-materjal u tal-wiċċ. L-aħjar soluzzjoni għalpjanċa tat-tisħin materjal kisi vakwu għoli baxx outgassingsistemi hija tipikament ibbażata fuq azzar li ma jissaddadx 316L jew aluminju ta' grad-vakwu, flimkien ma' kisjiet irqiq elettropolished jew ikkontrollati bir-reqqa fejn meħtieġ.
Materjali bħal PTFE standard, adeżivi, lubrikanti, u finituri anodizzati porużi huma evitati minħabba mġiba persistenti ta 'outgassing u żamma ta' umdità. Minflok, il-prestazzjoni tinkiseb permezz tal-indafa, is-sempliċità strutturali u l-kimika tal-wiċċ ikkontrollata.
Proċedura obbligatorja ta' bake-vakwu u ta' ttestjar ta' tnixxija tal-elju tiżgura li l-volatili residwi u t-tnixxijiet virtwali kollha jiġu eliminati qabel l-operazzjoni.
Fl-aħħar mill-aħħar, id-disinn tal-pjanċa tat-tisħin bil-vakwu għoli-huwa definit minn dixxiplina materjali estrema. F'ambjenti bħal dawn, in-nuqqas ta 'materjal mhux meħtieġ huwa l-vantaġġ primarju tal-prestazzjoni, u l-indafa ssir mhux biss rekwiżit tal-proċess iżda proprjetà fiżika li tista' titkejjel li tirregola l-istabbiltà tas-sistema.
