Il existe plusieurs contributions à la consommation de gaz d'un système. A des pressions inférieures à ~0,1 mbar, la contribution la plus importante est souvent le « dégazage ». Le dégazage 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 le dégazage net du système.
Comme le montre le schéma 1, les contributions à la consommation de gaz d'un système peuvent provenir des éléments suivants :
Pour un système étanche sous vide élevé (HV) sans charge de procédé, le dégazage peut représenter jusqu'à 100 % de la consommation de gaz.
Schéma 1 : Consommation de gaz dans un système de vide
La contribution relative des différentes espèces à la consommation de gaz varie avec la pression. Pour de nombreuses applications HV, la vapeur d'eau est la principale préoccupation en termes de dégazage. Cependant, pour atteindre l'UHV dans tous les systèmes métalliques, le dégazage de H2 est critique.
Le tableau ci-dessous présente les principales consommations 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 au dégazage dépend de la composition du gaz et du matériau de surface (et de son histoire). Les taux de dégazage sont la somme de ces contributions.
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