Qu'est-ce que le vide ultra-élevé?

Le vide ultra-élevé fait référence à des pressions inférieures à 10 ^{−7 Pascal} ou 100 nanopascals (dix millions de Pascal).En comparaison, la pression atmosphérique est de 101,3 kPa (kilopascals), plus d'un milliard de fois plus, la pression à l'intérieur d'une ampoule est d'environ 1 Pascal et la pression dans les parois d'un thermos est d'environ 0,1 pascale.Même l'espace extérieur dans la zone autour de la Terre n'est pas un vide ultra-élevé, car il a une pression d'environ 100 micropascals, mille fois supérieure à celle d'un vide ultra-élevé.Dans un vide ultra-élevé, le libre parcours moyen de chaque molécule de gaz est de 40 km, de sorte que ces molécules entrent en collision plusieurs fois avec les parois de leur chambre avant de se heurter les uns aux autres.

Le vide ultra-élevé est principalement utilisé pour les techniques d'analyse de surface, telles que la spectroscopie d'électrons AUGER, la spectroscopie photoélectronique à rayons X, la spectrométrie de masse ionique secondaire, la spectroscopie de désorption thermique, la spectroscopie de photoémission à l'angle et la spectroscopie de croissance des couches minces nécessitant une forte pureté, une telle spectroscopie de photoémission à l'angle et des techniques de croissance des couches minces nécessitant une forte pureté, une telle spectroscopie de photoémission à l'angle et des techniques de croissance des couches minces nécessitant une forte purrité, une telle spectroscopie de photoémission à l'angle et des techniques de croissance des couches minces nécessitant une forte pureté, une telle purgecomme épitaxie du faisceau moléculaire et dépôt de vapeur chimique UHV.Un vide ultra-élevé est également utilisé dans les accélérateurs de particules pour créer un chemin de faisceau vide.

Création d'un vide ultra-élevé nécessite des mesures extraordinaires.Les conceptions de chambre spéciales minimisent la surface, les pompes à grande vitesse, y compris les pompes parallèles, doivent être utilisées, les tubes à conductance élevée sont utilisés pour les pompes, les fosses de gaz piégé (comme dans les filetages de boulons) doivent être éliminés, les murs de chambre doivent être refroidis à des températures cryogéniquesPour éviter la sublimation des gaz piégés dans des poches nanoscopiques, toutes les pièces métalliques doivent être électropoles, des matériaux à faible pergochage tels que l'acier inoxydable doivent être utilisés et le système doit être cuit à 250 ° C à 400 ° C (482 ° F à 752 °F) Pour éliminer les traces d'hydrocarbures ou d'eau.Outgassing mdash;La lente intrusion des molécules de gaz à travers de minuscules fissures dans la chambre et mdash;peut être un problème majeur.Certaines chambres peuvent être incapables de produire un vide ultra-élevé en raison de la façon dont ils ont été fabriqués, et le matériel doit être jeté et remplacé.Pour toutes ces raisons, la réalisation du vide ultra-élevé peut être coûteuse et difficile.

Bien que le vide ultra-élevé puisse sembler extrême, certains environnements sont un vide encore meilleur, y compris la surface de la lune et l'espace interstellaire.Certaines régions de l'espace, comme les Boötes vides, sont si raréfiées qu'il n'y a qu'un seul atome par mètre cube.