Existen cuatro formas principales de reducir la desgasificación en su sistema de vacío. Estas son las siguientes: limpieza y manipulación (desgaseado por calentamiento), tratamiento de la superficie, pasivación y purga y relleno. En esta nota de la aplicación, analizaremos en más detalle cada uno de estos métodos.
Estas técnicas incluyen métodos relativamente simples que tardan poco tiempo y se realizan, en particular, en piezas individuales fuera del sitio. Son eficaces contra la contaminación macroscópica y superficial fina, y pueden reducir las tasas de desgasificación en cualquier nivel desde un 50 % hasta cinco órdenes de magnitud. La preparación adecuada del material es fundamental para lograr bajas tasas de desgasificación y alcanzar el UHV (del inglés Ultra-High Vacuum, vacío ultraalto).
La limpieza debe ir seguida del desgaseado por calentamiento a fin de reducir las tasas de desgasificación. Es importante que los artículos se manipulen cuidadosamente una vez que comienza la preparación del material. Esto evita la contaminación, ya que un conjunto de huellas digitales (por ejemplo) puede tardar varios días en desadsorberse. El tiempo durante el cual hay exposición a la humedad debe limitarse siempre que sea posible.
Diagrama 1: Un ejemplo de limpieza; limpieza de descarga luminiscente1
Los tratamientos de superficie reducen el área de superficie neta mediante la reducción de la aspereza; las técnicas más comunes son el pulido mecánico y el electropulido.
El pulido mecánico a menudo es uno de los primeros tratamientos de materiales que se utiliza para eliminar los contaminantes gruesos, mientras que el electropulido reemplaza una capa superficial amorfa por una capa de óxido ordenada. El electropulido es particularmente efectivo contra el hidrógeno o los hidrocarburos. El efecto neto de reducir la aspereza de la superficie se muestra a continuación en el diagrama 2.
Diagrama 2: Efecto de la aspereza de la superficie en la desgasificación2
La pasivación a través de recubrimientos crea una capa de barrera contra la adsorción y permeación de contaminantes. Los recubrimientos generalmente se aplican a través de un recubrimiento de CVD, PVD o de pulverización a una temperatura elevada (de 200 °C a 500 °C) y pueden ser de los siguientes tipos:
Diagrama 3: Ciclo de desgaseado por calentamiento
Un flujo constante de gas seco a través de la cámara puede eliminar la contaminación y reducir la concentración de vapor de agua. Incluso una purga corta es eficaz para reducir la desgasificación. Después de que se detiene el flujo de purga, la humedad puede aumentar a más del 30 % en unas pocas horas. Puede ver estos efectos representados en el gráfico.
El relleno o la ventilación con N2 también puede reducir el vapor de agua para los sistemas que se descargan con regularidad a la atmósfera, como se muestra en el diagrama 4. Una técnica relativamente nueva de desgaseado por calentamiento/purga utiliza ciclos de bombeo/purga de gas inerte durante el desgaseado por calentamiento y proporciona un desgaseado por calentamiento más rápido, como se muestra en el diagrama 5.
Diagrama 4: Efecto del ciclo de ventilación/purga en la desgasificación
Diagrama 5: Secado con gas de purga y ciclo de presión3
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