Izpratne par vakuuma tehnoloģiju: no definīcijas līdz klasifikācijas standartiem
1. Vakuuma raksturs
Pretstatā populārajam uzskatam, vakuums nav "tukša vieta". Tā vietā tas attiecas uz zema spiediena gāzveida stāvokli, kurā spiediens ir zemāks par atmosfēras līmeni. Pat īpaši augsta vakuuma apstākļos (piemēram, 10⁻¹² PA) simtiem gāzes molekulu joprojām aizņem katru kosmosa kubikcentimetru. Vakuuma nozīme ir divās galvenajās īpašībās:
Samazinātas molekulārās sadursmes
Vides vidē ar augstu vakuumu gāzes molekulas tiek izvietotas tālāk viena no otras, dramatiski samazinot sadursmes frekvences. Tas rada ideālu iestatījumu precizitātes ražošanai un zinātniskiem eksperimentiem. Piemēram, daļiņu paātrinātāji paļaujas uz minimizētu molekulāro traucējumu, lai saglabātu stabilas daļiņu starus.
Piesārņojuma novēršana
Vakuuma apstākļi novērš oksidāciju, adsorbciju un citas virsmas reakcijas. Piemēram, pusvadītāju ražošanai nepieciešama īpaši tīras vide, lai izvairītos no piemaisījumiem, kas varētu pasliktināt mikroshēmas veiktspēju.
2. vakuuma klasifikācija un mērīšana
a. Klasifikācija pēc spiediena diapazona
Vakuuma līmenis tiek klasificēts, pamatojoties uz spiediena diapazoniem, katrs piemērots īpašām lietojumprogrammām:
| Vakuuma līmenis | Spiediena diapazons (PA) | Tipiskas lietojumprogrammas |
|---|---|---|
| Zems vakuums | 10⁵ ~ 10² | Vakuuma piesūc tases, pārtikas iepakojums |
| Vidējs vakuums | 10² ~ 10⁻¹ | Plānas filmas pārklājums, spuldzes ražošana |
| Augsts vakuums | 10⁻¹ ~ 10⁻⁶ | Elektronu mikroskopija, daļiņu paātrinātāji |
| Ļoti augsts vakuums | <10⁻⁶ | Kosmosa simulācija, kodolizturības pētījumi |
b. Mērījumu vienības
Vakuuma spiediens tiek kvantitatīvi noteiktsPascals (PA)vaitorrs(1 Torr ≈ 133,322 PA). Šīs vienības palīdz standartizēt mērījumus dažādās nozarēs un pētniecības jomās.