Co je to ultra vysoké vakuum?
Ultra vysoký vakuum se týká tlaků nižších než 10 −7 Pascal nebo 100 nanopascal (jedna deset milionů Pascalu).Pro srovnání, atmosférický tlak je 101,3 kPa (kilopascals), což je více než miliardkrát vyšší, tlak uvnitř žárovky je asi 1 pascal a tlak ve stěnách termoska je asi 0,1 passcals.Dokonce ani vesmír v oblasti kolem Země není velmi vysoký vakuum, protože má tlak asi 100 mikropascalů, tisíckrát větší než v ultra vysokém vakuu.V ultra vysokém vakuu je průměrná volná cesta každé molekuly plynu 40 km, takže tyto molekuly se mnohokrát srazí se stěnami jejich komory, než se navzájem srazí.
Ultra vysoký vakuum se primárně používá pro povrchové analytické techniky, jako je augerová elektronová spektroskopie, rentgenová fotoelektronová spektroskopie, sekundární iontová hmotnostní spektrometrie, tepelná desorpční spektroskopie, úhel rozlišená fotoemise spektroskopie a tenké filmové růstové techniky, takovéjako epitaxy molekulárního paprsku a UHV chemické depozice par.Ultra vysoký vakuum se také používá v akcelerátorech částic k vytvoření prázdné cesty paprsku.Konstrukce speciální komory minimalizují povrchovou plochu, musí být použita vysokorychlostní čerpadla, včetně paralelních čerpadel, pro čerpadla se používají s vysokou vodivou hadičkou, musí být vyloučeny jám zachyceného plynu (jako v nití šroubu), musí být stěny komory ochlazeny na kryogenní teplotyAby se zabránilo sublimaci plynů zachycených v nanoskopických kapsách, musí být všechny kovové části elektropovolné, musí být použity materiály s nízkým outgassingem, jako je nerezová ocel, a systém musí být pečen při 250 ° C až 400 ° C (482 ° F až 752 °F) odstranit stopy uhlovodíků nebo vody.Outgassing mdash;pomalé vniknutí molekul plynu malými trhlinami v komoře mdash;může být hlavním problémem.Některé komory mohou být neschopné produkovat ultra vysoký vakuum kvůli způsobu, jakým byly vyrobeny, a hardware musí být vyhozen a nahrazen.Ze všech těchto důvodů může být dosažení ultra vysokého vakua drahé a obtížné.Některé oblasti prostoru, jako je Boötes Void, jsou tak vzácné, že existuje pouze jeden atom na krychlový metr