A pressão no interior de uma câmara de vácuo pode variar significativamente, dependendo da aplicação específica e do tipo de vácuo que está a ser utilizado.
A pressão varia desde a pressão atmosférica até aos níveis de vácuo ultra-elevado, que podem ser tão baixos como 10-11 mbar ou 7,5-11 Torr.
A escolha da pressão depende dos requisitos do processo, tais como a cobertura da amostra, a qualidade da película fina e a necessidade de ambientes de gás inerte.
A medição exacta da pressão é crucial e é normalmente obtida utilizando manómetros de alta qualidade.
5 factores-chave a considerar para compreender a pressão da câmara de vácuo
1. Intervalos de pressão em câmaras de vácuo
Vácuo baixo/ruim: 1000 a 1 mbar (760 a 0,75 Torr)
Vácuo fino/médio: 1 a 10-3 mbar (0,75 a 7,5-3 Torr)
Alto vácuo: 10-3 a 10-7 mbar (7,5-3 a 7,5-7 Torr)
Vácuo ultra-alto: 10-7 a 10-11 mbar (7,5-7 a 7,5-11 Torr)
Vácuo extremamente alto: < 10-11 mbar (< 7,5-11 Torr)
2. Importância da pressão nos processos de deposição
Durante a evaporação térmica, a pressão no interior da câmara desempenha um papel crítico na determinação da qualidade da película fina depositada.
A pressão deve ser suficientemente baixa para garantir que o caminho livre médio das partículas seja maior do que a distância entre a fonte e o substrato, normalmente em torno de 3,0 x 10-4 Torr ou menos.
3. Medidores de pressão e medição
Para uma medição exacta da pressão, são essenciais manómetros de alta qualidade.
No sistema de deposição do modelo DTT, é utilizado um manómetro de gama completa fabricado pela Leybold Company, capaz de mostrar a pressão desde os níveis atmosféricos até 10-9 Torr.
4. Aplicações e níveis de vácuo adequados
Vácuo médio ( < 1, > 10-3 Torr): Adequado para algumas aplicações de soldadura e maquinagem.
Alto vácuo ( < 10-3 Torr, > 10-8 Torr): Adequado para fornos de alto vácuo.
Vácuo ultra-alto ( < 10-8 torr): Utilizado para processos que requerem ambientes extremamente limpos, tais como a secagem de contaminantes superficiais e a limpeza de revestimentos.
Alta pressão ( > 760 Torr): Adequado para fornos que utilizam gases ou atmosferas internas com pressão positiva ou superior à atmosférica.
5. Efeito do vácuo no ambiente do processo
Para um ambiente limpo numa câmara de processo, um vácuo ultra-alto pode ser mais eficaz do que a utilização de gás inerte.
Uma câmara de processo evacuada pode atingir rotineiramente uma pressão residual inferior a 0,0001 mbar se lhe for dado tempo de bombagem suficiente, enquanto a lavagem com gás inerte pode resultar em pressões parciais de impurezas mais elevadas, potencialmente até 0,1 mbar devido a várias restrições práticas.
Vácuo máximo possível
O vácuo máximo possível dentro de uma câmara pode ser igual a 760 mmHg (pressão atmosférica), mas as aplicações práticas requerem frequentemente pressões muito inferiores a esta, dependendo do processo específico e das capacidades do equipamento.
Em resumo, a pressão no interior de uma câmara de vácuo é um parâmetro crítico que influencia o resultado de vários processos, desde a deposição de película fina até à soldadura e maquinagem.
A escolha da gama de pressão depende dos requisitos específicos do processo, e a medição e o controlo precisos da pressão são essenciais para alcançar os resultados desejados.
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