Il existe plusieurs raisons à l'augmentation de la charge de gaz d'un système de vide. A des pressions inférieures à ~0,1 mbar, la raison la plus importante est souvent l'« ougassing ». L'outgassing est le résultat de la désorption des molécules précédemment adsorbées, de la diffusion en masse, de la perméation et de la vaporisation. L'adsorption se produit via deux processus principaux, la physisorption et la chimisorption, et peut être décrite à l'aide de cinq (ou six) isothermes de classification.
En observant le taux de désorption, la vitesse de pompage et la réadsorption sur les surfaces, on peut calculer l'outgassing net du système.
Comme le montre le schéma 1, l'augmentation des charges de gaz d'un système de vide peuvent provenir des éléments suivants :
Pour un système étanche sous vide élevé (HV) sans charge de procédé, l'outgassing peut représenter jusqu'à 100 % de la charge de gaz.
Schéma 1 : charge de gaz dans un système de vide
La charge de différentes espèces de gaz varie avec la pression. Pour de nombreuses applications HV, la vapeur d'eau est la principale préoccupation en termes d'outgassing. Cependant, pour atteindre l'UHV dans tous les systèmes métalliques, l'outgassing de H2 est critique.
Le tableau ci-dessous présente les principales charges de gaz typiques à différentes pressions.
Pression (mbar) |
Consommation importante de gaz |
Atmosphère |
Air (N2, O2, H2O, Ar, CO2) |
10-3 |
Vapeur d'eau (75 à 95 %), N2, O2 |
10-6 |
H2O, CO, CO2, N2 |
10-9 |
CO, H2, CO2, H2O |
10-10 |
H2, CO |
10-11 |
H2, CO |
La mesure dans laquelle chacun de ces phénomènes contribue à l'outgassing dépend de la composition du gaz et du matériau de surface (et de son histoire). Les taux de dégazage sont la somme de ces charges.
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