Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 19-06-2020

vacuiimtechniek

betekenis & definitie

v., techniek die zich bezighoudt met het verkrijgen en instandhouden van een vacuüm.

(e) Een vacuümsysteem bestaat in het algemeen uit een vacuümruimte, de ruimte waarin men een vacuüm wil bereiken, één of meer ➝vacuümpompen, waarmee het gas (meestal lucht) uit de vacuümruimte wordt weggepompt, ➝vacuümmeters, waarmee de druk wordt gemeten en dus kan worden vastgesteld hoe goed het vacuüm is, vacuümleidingen, voor verbinding van de verschillende onderdelen van het vacuümsysteem voorzien van vacuümkranen. Bij een bepaalde temperatuur is de druk p evenredig met het aantal gasmoleculen n per volume-eenheid (kinetische gastheorie). Wil men p in ruimte verlagen dan moet men dus n verlagen,

d.w.z. gasmoleculen uit die ruimte verwijderen. Van groot belang in de vacuümtechniek is de stroming van gas door leidingen (➝aërodynamica). Gas stroomt door een leiding zolang er een drukverschil tussen de uiteinden van de leiding bestaat, de druk in de vacuümruimte zal dus hoger blijven dan de einddruk van de pomp. Om de invloed van stro-

mingsweerstanden binnen de perken te houden dient men met zo kort en zo wijd mogelijke leidingen te werken. De ontwikkeling van de moderne vacuümtechniek begint na 1950. Een door Bayard en Alpert (1951) verbeterde isonisatiemanometer verlegde de grens van de laagst meetbare druk van 10-6 Pa naar 10-10 Pa. Hiermee kon men vaststellen dat bij drukken lager dan ca. 10-4 Pa de laagst bereikbare druk in een vacuümsysteem afhangt van de gasafgifte door de wanden. Verhit men die tijdens het evacueren, dan komt het gas sneller vrij. De totale aan de wanden gebonden hoeveelheid gas neemt daardoor aanmerkelijk af, zodat na het weer afkoelen van de wanden ook de gasafgifte is afgenomen.

Opbouw van vacuümsystemen. De afmetingen van de vacuümruimte en de druk in de vacuümruimte worden bepaald door het proces dat men in die ruimte wil uitvoeren. De keus van de soort pomp wordt in eerste instantie bepaald door de benodigde druk; de einddruk van de pomp zal lager moeten zijn dan of gelijk aan de benodigde druk. De grootte van de pomp, d.w.z. het pompvermogen, wordt o.a. bepaald door de grootte van de vacuümruimte en de tijd waarin men de benodigde druk wil bereiken. Bij drukken beneden 0,1 Pa gaat het niet om het verwijderen van het restant, maar om het verwijderen van gas dat voortdurend in de vacuümruimte komt: van buitenaf door lekken (➝lekzoekmethode); van de wanden van de vacuümruimte (desorptie); door het proces dat in de vacuümruimte wordt uitgevoerd. Een vacuümsysteem kan worden opgebouwd uit glas of metaal. Aan elkaar geblazen systemen hebben minder kans op lekken. Een nadeel is de grote breekbaarheid. Glas is alleen geschikt voor kleine vacuümsystemen. Metalen systemen worden meestal uit roestvast staal vervaardigd. De onderdelen worden aan elkaar verbonden met flenzen, waartussen een afdichtingsring van rubber of viton wordt gelegd. Voor ultrahoogvacuümsystemen maakt men gebruik van metalen (m.n. koperen) afdichtingsringen.

Het aantal toepassingen van de vacuümtechniek is zeer groot. In principe wordt zij toegepast in alle gevallen waar men last heeft van de atmosferische lucht, b.v. elektronenbuizen, o.a. de televisiebeeldbuis en de elektronenmikroskoop; vele vormen van opdampen (shadowcasting, lenzencoating, integrated circuits, enz.); vacuümdestillatie, vacuümimpregneren, vriesdrogen, simulatie van ruimtecondities. Het kernfysisch onderzoek, waarbij deeltjes tot enorme snelheden versneld worden is zonder vacuümtechniek onmogelijk.

< >