וואקום אולטרא גבוה, UHV.

[udicol]

במסגרת מעבדה מתקדמת בפיזיקה אני נדרש לעשות שתי מעבדות חשובות. כיום אני מתמקד ביצירת וואקום אולטרא גבוה, UHV-Ultra High Vacuum. כידוע, לא ניתן ליצור וואקום במקום שאנחנו נמצאים , ז"א לא ניתן לסלק את כל חלקיקי הגז מתוך מיכל סגור כאשר הלחץ בחוץ הוא 1 אטמוספירה (1Atm = 760 Torr). בעזרת תהליך מדוקדק אנחנו שואבים מתוך מיכל (מערכת ניסיונית מוגדרת של תא לחץ עם כניסות לחלקים אחרים ע"מ לערוך עליהם ניסוים בוואקום אולטרא גבוה).

בתעשייה ישנם 3 תחומי וואקום עיקריים :

ע"מ להגיע לרמת לחץ כל כך נמוכה יש צורך לעבור מס' שלבים כאשר השלב הראשון כולל שאיבה ע"י משאבה טורבו מולקולרית מגובה בעזרת משאבה מכנית. הסיבה נעוצה במהלך התנגשות הממוצע של מולקולות גז בתוך המיכל, כאשר מולקולת הגז צריכה לעבור שלב אחד של רוטור וסטטור בתוך הלהבים של המשאבה הטורבו מולקולרית.

כמובן שמשך זמן הפעלת המשאבה הטורבו מולקולרית + משאבת הגיבוי אורכת מספר שעות עד להגעת לחץ מספיק להפעל משאבה יונית.

משאבה יונית היא משאבה אשר גורמת לגז שנמצא בתוכה להתיינן, ובעזרת שדה מגנטי (שגם מייצר את האלקטרונים להפצצת הגז ) יוני הגז מתנגשים בחומר סופח, ומתרחשים שני תופעות. תופעה 1, המולקולה המיוננת נקברת בתוך בחומר, 2. המולקולה נזרקת חזרה ונספחת באחת מהאלקטרודות שיוצרות את השדה המגנטי.

המשאבה היונית חייבת להמצא בלחץ נמוך כל הזמן , אפילו כאשר לא משתמשים ועורכים ניסוי בציוד.

אחרי הגעה ללחץ של 10e-7Torr , יש לבצע חימום, Backing של המערכת. ז"א, בכך החום גורם לעליית הלחץ במיכל, וגורמת למולקולות הגז להסתפח יותר טוב בתוח דפנות החומר (ישנה נוסחת דיפוזיה אשר קבוע בקבוע T טמפרטורה, וככל שהטמפרטורה עולה כך החומר מסתפח טוב יותר).

רק לאחר קירור מלא של המערכת והמשך שאיבה ממשאבהת היונים נגיע ללחץ הרצוי - 10e-10Torr.

[marking]

בהצלחה נושא מענין

[udicol]

כדי לתת לכם קצת מהחוויות של שנה אחרונה בפיזיקה, מעבדה מתקדמת:

דוח מעבדה בוואקום אולטרא גבוה

www.cs.bgu.ac.il/~barouchy/UHV Report.doc

[MiniMizer]

מעניין למדי, מה השימושים של וואקום כזה בתעשיה?

[udicol]

יש כל כך הרבה שימושים אני אמנה ממש מעט מהם:

כאשר אתה רוצה קרן לייזר שתנוע במהירות הקרובה למהירות האור האופטימלית, אז כדאי לנקות חלקיקים מהאויר בעזרת וואקום אולטרא גבוה.

במידה ואתה רוצה לנקות משטח פנים כלשהוא (לדוגמא גבישי סיליקון במעבדה) אז כמובן בעזרת וואקום אתה יוצר תנאים טובים של חוסר חלקיקים על משטח הפנים.

מניעת חיכוך עם מכשירים עדינים.