טכנולוגיית ואקום, כל התהליכים והמדידות הפיזיות המתבצעות בתנאים של לחץ אטמוספרי נמוך מהרגיל. תהליך או מדידה פיזיקלית מתבצעים בדרך כלל בוואקום מסיבה אחת מהסיבות הבאות: (1) כדי להסיר את מרכיבי האטמוספרה שעלולים לגרום לתגובה פיזית או כימית במהלך התהליך (למשל, התכה ואקום של מתכות תגוביות כמו טיטניום); (2) להפריע למצב שיווי משקל הקיים בתנאי חדר רגילים, כמו פינוי גז סגור או מומס או נוזל נדיף מרוב החומר (למשל, גזים של שמנים, ייבוש בהקפאה) או סילוק גז משטחים (למשל ניקוי צינורות מיקרוגל ומאיץ ליניארי במהלך הייצור); (3) להאריך את המרחק שחלקיק צריך לנסוע לפני שהוא מתנגש עם אחר, ובכך לסייע לחלקיקים בתהליך לנוע ללא התנגשות בין מקור למטרה (דוגמאות לשימושים הם בציפוי ואקום, מאיצי חלקיקים, צינורות תמונות לטלוויזיה); (4) להפחתת מספר ההשפעות המולקולריות בשנייה, ובכך להפחית את הסיכוי לזיהום של משטחים מוכנים בוואקום (שימושי במחקרים על משטח נקי).
לכל תהליך ואקום ניתן להגדיר פרמטר מגביל ללחץ המרבי המותר. זה יכול להיות מספר המולקולות לנפח יחידה (סיבות 1 ו -2), הנתיב החופשי הממוצע (סיבה 3), או הזמן הנדרש ליצירת חד-שכבתי (סיבה 4).
בטמפרטורת החדר ובלחץ אטמוספרי רגיל, מטר מעוקב (0,03 מ"ק) של אוויר מכיל כ- 7 × 10 23 מולקולות הנעות בכיוונים אקראיים ובמהירות של כ- 1,000 מיילים לשעה (1,600 קמ"ש). חילופי המומנטום המועברים לקירות שווה לכוח של 14.7 פאונד לכל סנטימטר מרובע של שטח הקיר. לחץ אטמוספרי זה יכול להתבטא במספר יחידות, אך עד לא מזמן באופן יחסי הוא התבטא במונחים של משקלו של עמוד כספית של חתך רוחב היחידה וגובהו 760 מ"מ. לפיכך, אטמוספרה סטנדרטית אחת שווה ל- 760 מ"ג, אך כדי להימנע מהאנומליה של השוואה בין יחידות שונות ככל הנראה, מונח מונח, טור,; אטמוספרה סטנדרטית אחת = 760 טור (1 טור = 1 מ"מ כספית). מונח זה הוחלף בשנת 1971 על ידי יחידת SI שהוגדרה כניוטון למ"ר (N / m 2) וכונתה פסקאל (פסקל אחד = 7.5 × 10 -3 טור).
השימוש העיקרי הראשון בטכנולוגיית ואקום בתעשייה התרחש בערך בשנת 1900 בייצור נורות חשמל. עקבו אחר מכשירים הדורשים ואקום להפעלתם, כגון סוגים שונים של צינור אלקטרונים. יתר על כן, התגלה כי תהליכים מסוימים המתבצעים בוואקום השיגו תוצאות מעולות או מסתיימות למעשה בלתי ניתנות להשגה בתנאים אטמוספריים רגילים. פיתוחים כאלה כללו "פריחה" של משטחי העדשות כדי להגביר את העברת האור, הכנת פלזמת הדם לגדות הדם, וייצור מתכות תגוביות כמו טיטניום. הופעתה של אנרגיה גרעינית בשנות החמישים סיפקה תנופה לפיתוח ציוד ואקום בקנה מידה גדול. יישומים הולכים וגדלים לתהליכי ואקום התגלו בהתמדה, כמו בסימולציה בחלל ובמיקרואלקטרוניקה.
מכשירים מסוגים שונים פותחו לייצור, תחזוקה ומדידת ואקום. להלן מספר מהסוגים המשמעותיים יותר.
משאבה סיבובית אטומה לשמן
נפחים> זמינים 1 / 2 עד 1000 רגל מעוקב לדקה, הפועלים מלחץ אטמוספרי עד נמוך כמו 2 × 10 -2 גוה עבור שלבי יחיד משאבות ופחות מ 5 × 10 -3 גוה לשני שלבי משאבות. המשאבות מפתחות את מלוא המהירות שלהן מאטמוספרה לסיבוב אחד, ואז המהירות יורדת לאפס בלחצים האולטימטיביים שלהן. התקן אחד מסוג זה, שימושי לשאיבת נוזלים וגזים כאחד, הוא משאבה דו-להבית בה הרוטור אקסצנטרי לסטטור, וכך נוצר נפח בצורת סהר הנסחף על ידי הלהבים דרך שסתום היציאה. מגוון אחר, משאבת בוכנה סיבובית, דומה למשאבה בעלת להב אחד, אך הלהב הבודד הוא חלק מהשרוול המתאים סביב הרוטור. הלהב חלול ופועל כשסתום כניסה, סוגר את המשאבה מהמערכת כאשר הרוטור נמצא במרכז העליונה.
לחצים אולטימטיביים הניתנים להשגה מוגבלים על ידי דליפה בין הצדדים בלחץ הגבוה והנמוך של המשאבה (נובעת בעיקר מהעברת גזים ואדים המומסים בשמן האיטום המהבהב כאשר הם נחשפים ללחץ הכניסה הנמוך) ופירוק השמן שנחשף לנקודות חמות הנוצרות כתוצאה מחיכוך.
יישומים אופייניים של משאבה זו הם באריזות מזון, צנטריפוגות במהירות גבוהה וספקטרומטרים אולטרה סגול. הוא משמש גם באופן נרחב כמשאבה מקדימה או כמשאבה מחוספסת, או שניהם, עבור רוב המשאבות האחרות שתוארו.
