Co je to Ultra-High Vacuum?
Velmi vysoké vakuum se týká tlaků nižších než 10 −7 pascal nebo 100 nanopascalů (jedna desetimiliontina pascalu). Pro srovnání, atmosférický tlak je 101,3 kPa (kilopascalů), více než miliardkrát větší, tlak uvnitř žárovky je asi 1 Pascal a tlak ve stěnách termosky je asi 0,1 pascal. Dokonce ani vnější prostor v oblasti kolem Země není ultravysokým vakuem, protože má tlak asi 100 mikropascalů, tisíckrát větší než v ultravysokém vakuu. Ve velmi vysokém vakuu je průměrná volná cesta každé molekuly plynu 40 km, takže tyto molekuly se mnohokrát srazí se stěnami jejich komory, než se srazí.
Extrémně vysoké vakuum se primárně používá pro povrchové analytické techniky, jako je Augerova elektronová spektroskopie, rentgenová fotoelektronová spektroskopie, sekundární iontová hmotnostní spektrometrie, termální desorpční spektroskopie, úhlová rozlišená fotoemisní spektroskopie a techniky růstu tenkého filmu vyžadující vysokou čistotu, jako je molekulární Epitaxie paprsku a chemické depozice UHV. Velmi vysoké vakuum se také používá v urychlovačích částic k vytvoření prázdné dráhy paprsku.
Vytvoření ultra vysokého vakua vyžaduje mimořádná opatření. Speciální konstrukce komory minimalizují povrchovou plochu, musí být použita vysokorychlostní čerpadla, včetně paralelních čerpadel, pro vedení se používá vysoce vodivá trubice, musí být odstraněny jímky zachyceného plynu (jako v závitech závitu), stěny komory musí být chlazeny na kryogenní teploty Aby nedocházelo k sublimaci plynů zachycených v nanoskopických kapsách, musí být všechny kovové části elektrolyticky leštěny, musí být použity materiály s nízkým odplyněním, jako je nerezová ocel, a systém musí být pečen při 250 ° C až 400 ° C (482 ° F až 752 °). F) odstranit stopy uhlovodíků nebo vody. Odplyňování - pomalé pronikání molekul plynu drobnými trhlinami v komoře - může být velkým problémem. Některé komory nemusí být schopny produkovat ultra-vysoké vakuum kvůli způsobu, jakým byly vyrobeny, a hardware musí být vyhozen a vyměněn. Ze všech těchto důvodů může být dosažení velmi vysokého vakua nákladné a obtížné.
Ačkoli se extrémně vysoké vakuum může zdát extrémní, některá prostředí jsou ještě lepší, včetně povrchu Měsíce a mezihvězdného prostoru. Některé oblasti vesmíru, jako je Boötesova prázdnota, jsou tak vzácné, že na metr krychlový je pouze jeden atom.