Um sistema de vácuo é concebido para criar e manter um espaço com uma pressão de gás reduzida. Esta pressão é significativamente inferior à pressão atmosférica. O sistema consegue isto removendo ou deslocando as moléculas de gás de um espaço confinado, criando assim um vácuo.
Explicação das 4 fases principais
1. Fases da criação de vácuo
Fase inicial de desbaste
O processo começa com uma bomba de desbaste. Esta bomba funciona à pressão atmosférica até vários Pascal. É utilizada quando a câmara está à pressão atmosférica. A sua função é reduzir rapidamente a pressão para um nível controlável.
Fase de alto vácuo
Quando a pressão estiver suficientemente reduzida, é utilizada uma bomba de alto vácuo. Esta pode ser uma bomba de difusão ou turbomolecular. Estas bombas atingem pressões na ordem de um bilionésimo de Pascal. São concebidas para lidar com pressões muito baixas e são normalmente ligadas em série com a bomba de desbaste.
2. Tipos de bombas de vácuo
Bombas de Deslocamento Positivo
Estas bombas funcionam através do aprisionamento mecânico de um volume de gás e, em seguida, expulsando-o da câmara. São eficazes para criar vácuos baixos e médios.
Bombas de transferência de momento
Utilizam a energia cinética de um fluido ou dispositivo mecânico para empurrar as moléculas de gás para fora da câmara. Criam uma região de baixa pressão.
Bombas de aprisionamento
Capturam as moléculas de gás através de processos como a condensação, sublimação ou ionização. São utilizadas para vácuos muito elevados.
3. Controlo e manutenção do vácuo
Os sistemas de vácuo estão equipados com várias válvulas e manómetros. Estes controlam o fluxo de gás e monitorizam a pressão dentro da câmara. A sequência correta destas válvulas é crucial para evitar o refluxo de óleos e outros contaminantes para a câmara.
O sistema também inclui sifões e bombas de retenção. Estas mantêm uma pressão baixa na linha de entrada da bomba de difusão. Isto assegura a integridade do vácuo.
4. Aplicações e vantagens
A criação de vácuo permite várias aplicações. Estas incluem o revestimento de película fina, fornos de vácuo e aceleradores de partículas. O ambiente de baixa pressão minimiza a contaminação e aumenta as taxas de evaporação térmica. Isto torna-o ideal para composições químicas precisas e películas finas especializadas.
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