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Fattori di calibrazione per vacuometri

Gli indicatori vengono utilizzati per una vasta gamma di motivi all'interno dei sistemi per vuoto, tra cui: determinazione della pressione (la pressione UHV è sufficientemente bassa per ottimizzare l'esperimento?), come "interblocchi" o "interruttori" del sistema (quando è possibile avviare una pompa secondaria) e per "controllare" i processi di produzione.

Quali fattori devono essere presi in considerazione quando si sceglie un vacuometro?

Fattori quali accuratezza, stabilità, risoluzione, linearità, tempo di risposta, gamma dinamica, robustezza, costi e riproducibilità dell'indicatore sono tutti fattori importanti da tenere in considerazione nella scelta di un indicatore.

I vacuometri sono totali, la pressione totale è una parte della pressione parziale di ciascun gas: la legge di Dalton.

Legge di Dalton

oppure

Parziali che misurano la pressione (parziale) delle singole specie di gas.

Gli indicatori assoluti sono inoltre definiti "primari" in quanto possono essere calibrati a partire dalle proprie proprietà fisiche o "secondari" per gli indicatori che non possono essere calibrati in questo modo e che richiedono un calibratore per la funzione di analisi.

Gli indicatori possono anche essere suddivisi in due gruppi principali: quelli che misurano direttamente la pressione (la forza esercitata dall'interazione delle molecole di gas) e quelli che misurano la pressione indirettamente, misurando le proprietà dei gas che variano in base alla pressione. Gli indicatori indiretti devono essere calibrati (o devono essere regolati i valori) per il gas specifico presente, i loro valori sono quindi "dipendenti dal tipo di gas". Gli indicatori diretti disponibili in commercio dispongono di un pratico limite inferiore di 10-4 mbar, pertanto a queste pressioni e a quelle più basse è necessario utilizzare indicatori indiretti.

Gli indicatori diretti si suddividono ulteriormente in quelli in cui la differenza tra la pressione misurata e un riferimento sposta un elemento liquido o elastico/meccanico.

Gli indicatori indiretti vengono spesso calibrati per l'azoto. Ad esempio, se la sensibilità dell'azoto è SN2 e la pressione indicata (misurata) è PN2, se il gas è noto, allora la pressione effettiva del gas (= Pgas) è:

Formula gas pressure

Sgas = sensibilità relativa per il gas.

Nel caso in cui SN2 = 1, è sufficiente

Formula

In presenza di più specie di gas, la situazione diventa complessa. In primo luogo, è necessario conoscere la composizione percentuale dei gas. Quindi, dai primi principi per una gamma di gas costituenti, in cui ri = Pi/PN2 è il componente relativo del gas ITH e la sensibilità relativa del gas ITH è si = Pindicated(N2)/Ptrue, la relazione tra la pressione "vera" (o reale) e la pressione indicata è data da:

Formula to obtain the relationship between true pressure and indirect pressure gases