Qu'est-ce que le vide ultra-élevé?
Le vide ultra-élevé correspond à des pressions inférieures à 10 -7 pascal ou à 100 nanopascals (un dix millionième de pascal). En comparaison, la pression atmosphérique est de 101,3 kPa (kilopascals), soit plus d'un milliard de fois, la pression à l'intérieur d'une ampoule est d'environ 1 pascal et la pression dans les parois d'un thermos est d'environ 0,1 pascals. Même l'espace autour de la Terre autour de la Terre n'est pas un ultravide, car il a une pression d'environ 100 micropascals, mille fois supérieure à celle d'un ultravide. Dans un vide très poussé, le libre parcours moyen de chaque molécule de gaz est de 40 km. Ces molécules vont donc se heurter plusieurs fois aux parois de leur chambre avant de se heurter les unes aux autres.
Le vide ultra poussé est principalement utilisé pour les techniques analytiques de surface, telles que la spectroscopie électronique Auger, la spectroscopie photoélectronique à rayons X, la spectrométrie de masse des ions secondaires, la spectroscopie de désorption thermique, la spectroscopie de photoémission résolue en angle et les techniques de croissance en couches minces nécessitant une grande pureté, telles que les techniques moléculaires. épitaxie par faisceau et dépôt chimique en phase vapeur UHV. Le vide ultra poussé est également utilisé dans les accélérateurs de particules pour créer un trajet de faisceau vide.
Créer un vide extrême nécessite des mesures extraordinaires. Des conceptions spéciales de la chambre réduisent la surface, des pompes à grande vitesse, y compris des pompes parallèles, doivent être utilisées, des tubes à haute conductance sont utilisés pour les pompes, les fosses de gaz piégé (comme dans le filetage des boulons) doivent être éliminées, les parois de la chambre doivent être refroidies à des températures cryogéniques pour éviter la sublimation des gaz emprisonnés dans des poches nanoscopiques, toutes les pièces métalliques doivent être électropolies, des matériaux à faible dégazage, tels que l’acier inoxydable, doivent être utilisés, et le système doit être cuit à une température comprise entre 250 ° C et 400 ° C (482 ° F et 752 ° C). F) éliminer les traces d'hydrocarbures ou d'eau. Le dégazage - l'intrusion lente de molécules de gaz à travers de minuscules fissures dans la chambre - peut être un problème majeur. Certaines chambres peuvent être incapables de produire un vide très poussé à cause de la façon dont elles ont été fabriquées, et le matériel doit être jeté et remplacé. Pour toutes ces raisons, atteindre le vide extrême peut être coûteux et difficile.
Bien que le vide extrême puisse sembler extrême, certains environnements sont encore meilleurs, notamment la surface de la Lune et l’espace interstellaire. Certaines régions de l'espace, telles que le vide de Boötes, sont tellement raréfiées qu'il n'y a qu'un atome par mètre cube.