Technique du vide

Les plages de pression, les unités et les pressions de référence dans lesquelles chaque lecture et spécification est rédigée.

• Atmoaussi atm, air
  Diminutif d'atelier pour la pression atmosphérique, utilisé pour désigner une chambre remise à l'atmosphère et ouverte à l'air. Argot de métier
• Base pressureaussi base
  La pression la plus basse qu'une chambre donnée atteint après un temps de pompage défini, sans flux de gaz de procédé.
• High vacuumaussi HV, hi-vac
  La plage allant d'environ 10⁻³ à 10⁻⁷ mbar, où les molécules heurtent principalement les parois plutôt que de s'entrechoquer.
• Medium vacuumaussi fine vacuum
  La bande située entre environ 1 et 10⁻³ mbar, où l'écoulement du gaz passe d'un comportement fluide à un comportement molécule par molécule.
• Micronaussi millitorr, mTorr
  Nom d'usage pour un millitorr, un millième de Torr, utilisé dans les ateliers de traitement thermique, les laboratoires et le secteur du froid aux États-Unis. Argot de métier
• Millibaraussi mbar, hPa
  Un millième de bar, égal à 100 Pa, et l'unité de pression par défaut dans les travaux sous vide en Europe.
• Partial pressureaussi partial
  La part de la pression totale apportée par une espèce de gaz particulière dans un mélange.
• Pascalaussi Pa
  L'unité SI de pression, un newton par mètre carré, utilisée dans les normes et sur les certificats d'étalonnage.
• Rough vacuumaussi low vacuum, coarse vacuum
  La plage de pression allant de l'atmosphère jusqu'à environ 1 mbar, où le gaz s'écoule encore comme un fluide.
• Torraussi torr
  Unité de pression égale à 1/760 d'une atmosphère normale, soit environ 1,333 mbar, et l'unité par défaut dans les laboratoires et usines américains.
• UHVaussi ultra-high vacuum, ultrahigh vacuum
  Ultra-vide : pressions inférieures à environ 10⁻⁷ mbar, atteintes uniquement avec des systèmes étuvés et à joints métalliques.
• Ultimate pressureaussi ultimate, ultimate vacuum
  La pression la plus basse qu'une pompe peut atteindre sur un dôme d'essai propre et étanche, telle qu'indiquée sur sa fiche technique.
• Vacuumaussi vac
  Tout espace clos où la pression de gaz est inférieure à celle de l'atmosphère environnante, classé selon son niveau de vide.

Comment le gaz se déplace à travers les tuyaux et les pompes à basse pression, et les chiffres utilisés pour dimensionner un système.

• Compression ratioaussi K0, compression
  Rapport entre la pression de refoulement d'une pompe et sa pression d'aspiration pour un gaz donné, mesuré à débit net nul.
• Conductanceaussi C
  Facilité avec laquelle un tuyau, un orifice ou une vanne laisse passer le gaz, exprimée en litres par seconde.
• Effective pumping speedaussi net pumping speed, S_eff
  La vitesse de pompage réellement obtenue au niveau de la chambre après les pertes dans les tuyaux et vannes de raccordement.
• Gas loadaussi load
  Débit de gaz total qu'un système de pompage doit évacuer, combinant le gaz de procédé, les fuites, le dégazage et la perméation.
• Knudsen numberaussi Kn
  Rapport entre le libre parcours moyen et une dimension caractéristique telle que le diamètre d'une conduite, utilisé pour définir le régime d'écoulement.
• Mean free pathaussi MFP, lambda
  Distance moyenne parcourue par une molécule de gaz avant d'entrer en collision avec une autre molécule.
• Molecular flowaussi free molecular flow
  Régime d'écoulement dans lequel les molécules rebondissent entre les parois presque sans se rencontrer.
• Pumping speedaussi speed, S
  Volume de gaz qu'une pompe extrait de son aspiration par unité de temps, mesuré à la pression d'aspiration.
• sccmaussi standard cubic centimetres per minute, SCCM
  Centimètres cubes standard par minute : une unité de débit massique pour les gaz de procédé, rapportée à 0 °C et 1 atm.
• Throughputaussi Q, gas throughput
  Quantité de gaz qui passe par un point chaque seconde, calculée comme le produit de la pression par le volume, dans des unités telles que le mbar·L/s.
• Transitional flowaussi Knudsen flow, intermediate flow
  Régime d'écoulement intermédiaire entre le visqueux et le moléculaire, où les collisions avec les parois et les collisions intermoléculaires comptent toutes deux.
• Viscous flowaussi continuum flow
  Régime d'écoulement à pression relativement élevée où les molécules entrent principalement en collision les unes avec les autres, de sorte que le gaz se déplace comme un fluide continu.

Pompes de prévide, pompes primaires et pompes à vide poussé, comment chacune fonctionne et comment chacune tombe en panne.

• Argon instabilityaussi argon pumping instability
  Pics de pression périodiques dans une pompe ionique diode lorsque l'argon enterré est à nouveau libéré par les cathodes.
• At speedaussi up to speed, normal speed
  Se dit d'une pompe turbomoléculaire qui a terminé sa phase de démarrage et a atteint sa vitesse de rotation normale. Argot de métier
• Backing pumpaussi forepump, fore pump
  Pompe qui maintient le refoulement d'une pompe turbo, à diffusion ou Roots sous sa pression maximale admissible.
• Cold trapaussi LN2 trap, trap
  Surface refroidie dans une ligne de pompage qui piège par condensation la vapeur d'eau et d'huile avant qu'elle n'atteigne la chambre ou la pompe.
• Cryopumpaussi cryo, cryogenic pump
  Pompe à transfert qui congèle et adsorbe les gaz sur des surfaces refroidies à environ 10 à 20 K par un réfrigérateur à cycle fermé.
• Diffusion pumpaussi diff pump, DP
  Pompe à vide poussé sans pièces mobiles qui entraîne le gaz vers l'échappement grâce à des jets descendants de vapeur d'huile chaude.
• Dry pumpaussi dry vacuum pump, dry roughing pump
  Pompe à vide sans huile ni liquide dans sa chambre de pompage, utilisée là où les vapeurs d'huile contamineraient le procédé.
• Gas ballastaussi ballast, GB
  Entrée d'air contrôlée dans l'étage de compression d'une pompe à joint d'huile pour empêcher les vapeurs de se condenser dans l'huile.
• Getteraussi getter pump
  Matériau réactif qui élimine le gaz d'un vide en le liant chimiquement à une surface métallique fraîche.
• Ion pumpaussi sputter ion pump, SIP
  Pompe à transfert qui ionise le gaz dans une décharge magnétique haute tension et enterre les ions dans le titane.
• Mech pumpaussi mechanical pump
  Argot de métier dans les laboratoires pour désigner la pompe à palettes à joint d'huile située sous la paillasse ou derrière l'équipement. Argot de métier
• Milky oilaussi milky, cloudy oil
  Huile de pompe devenue trouble ou crémeuse à cause d'une émulsion d'eau, signe que la pompe a absorbé des charges humides. Argot de métier
• NEGaussi non-evaporable getter, NEG pump
  Getter non évaporable: alliage poreux qui pompe les gaz actifs une fois activé par chauffage sous vide.
• Regenaussi regeneration, regen cycle
  Forme abrégée de régénération: réchauffement d'une cryopompe pour libérer les gaz capturés, puis refroidissement à nouveau. Argot de métier
• Roots pumpaussi Roots blower, booster
  Surpresseur à lobes rotatifs doté de deux rotors en forme de huit qui apporte une grande vitesse de pompage entre environ 10 et 10⁻³ mbar.
• Rotary vane pumpaussi RV pump, rotary pump
  Pompe volumétrique à joint d'huile dans laquelle des palettes coulissantes entraînent le gaz autour d'un rotor excentré.
• Roughing pumpaussi rougher, rough pump
  Pompe qui descend une chambre de l'atmosphère jusqu'à la pression à laquelle la pompe à vide poussé peut prendre le relais.
• Scroll pumpaussi scroll, dry scroll
  Pompe sèche qui comprime le gaz entre une spirale fixe et une spirale orbitale, sans huile sur le trajet du gaz.
• Throataussi pump throat, inlet
  Ouverture d'admission d'une pompe à vide poussé, la bride par laquelle le gaz pénètre dans une pompe turbo, cryo ou à diffusion. Argot de métier
• Tip sealaussi tip seals
  Bande de polymère le long du bord de la spirale d'une pompe à spirales qui assure l'étanchéité de chaque poche de gaz contre la plaque opposée.
• TSPaussi Ti-sub, titanium sublimation pump
  Pompe à sublimation de titane: filament de titane chauffé qui recouvre les parois voisines d'un film de getter frais.
• Turbomolecular pumpaussi turbo, TMP
  Pompe à vide poussé dont les aubes du rotor tournent à des dizaines de milliers de tr/min et projettent les molécules vers le refoulement.

Instruments qui lisent la pression totale et partielle, de l'atmosphère jusqu'à l'ultra-vide.

• Bayard-Alpert gaugeaussi B-A gauge, BA gauge
  Jauge à ionisation à cathode chaude avec un fil collecteur central fin, la jauge standard pour le vide poussé et l'ultra-vide.
• Capacitance manometeraussi CDG, capacitance diaphragm gauge
  Jauge à membrane qui mesure la pression réelle, quel que soit le type de gaz, à partir de la capacité d'une membrane flexible.
• Cold cathode gaugeaussi Penning gauge, inverted magnetron gauge
  Jauge à ionisation sans filament qui utilise une décharge piégée magnétiquement pour mesurer la pression de vide poussé.
• Convection gaugeaussi Convectron, convection Pirani
  Jauge de type Pirani qui utilise la convection du gaz autour du fil chauffé pour mesurer d'environ 10⁻³ mbar jusqu'à l'atmosphère.
• Cracking patternaussi fragmentation pattern, fragment pattern
  Ensemble de pics d'ions fragments qu'une molécule produit dans un spectromètre de masse, utilisé pour l'identifier lors d'un balayage RGA.
• Degasaussi degassing, gauge degas
  Chauffer fortement les électrodes d'une jauge sous vide pour qu'elles libèrent les gaz adsorbés qui fausseraient la lecture.
• Gas correction factoraussi gas factor, gas correction
  Multiplicateur qui convertit la lecture d'une jauge étalonnée pour l'azote en la pression réelle d'un autre gaz.
• Ionization gaugeaussi ion gauge, IG
  Jauge qui mesure le vide poussé et l'ultra-vide en ionisant les molécules de gaz et en mesurant le courant ionique résultant.
• Peggedaussi railed, pinned
  Se dit d'une jauge bloquée à l'extrémité supérieure ou inférieure de son échelle, ne donnant aucune lecture utilisable. Argot de métier
• Pirani gaugeaussi Pirani, thermal conductivity gauge
  Jauge à conductivité thermique qui mesure la pression à partir de la rapidité avec laquelle le gaz évacue la chaleur d'un fil chaud.
• RGAaussi residual gas analyzer, quad
  Analyseur de gaz résiduels : un petit spectromètre de masse qui identifie les gaz restants dans une chambre à vide.

Trouver, mesurer et spécifier les fuites, avec ou sans hélium.

• Baggingaussi bag test, hood test
  Envelopper une pièce ou une bride dans un sac plastique rempli d'hélium pour vérifier son étanchéité globale en une seule fois. Argot de métier
• Calibrated leakaussi standard leak, reference leak
  Fuite de référence avec un débit d'hélium certifié, utilisée pour étalonner et vérifier les lectures d'un détecteur de fuites.
• Chase a leakaussi leak chasing, leak hunting
  Traquer une fuite d'emplacement inconnu joint par joint, souvent pendant des heures, jusqu'à en identifier la source. Argot de métier
• Counterflowaussi counter-flow, reverse flow
  Configuration de détecteur de fuites dans laquelle l'hélium remonte à contre-courant à travers le refoulement d'une pompe turbomoléculaire pour atteindre le spectromètre de masse.
• Gross leakaussi big leak, coarse leak
  Fuite suffisamment importante pour empêcher un système de pomper correctement, ou pour être détectée sans instruments sensibles.
• Hang-upaussi helium hang-up
  Hélium qui stagne dans un détecteur de fuites ou un système après une grosse fuite, maintenant le signal élevé et masquant les petites fuites. Argot de métier
• Helium bombingaussi bombing, pressure-bomb test
  Plonger des pièces scellées dans de l'hélium sous pression pour que l'hélium pénètre par les fuites éventuelles, puis mesurer la quantité qui en ressort.
• Helium leak detectoraussi MSLD, helium mass spectrometer leak detector
  Spectromètre de masse calé sur l'hélium qui trouve et mesure les fuites en détectant l'hélium aspiré dans le système.
• Helium spray testaussi spray test, outside-in test
  Essai de fuite de l'extérieur vers l'intérieur : de l'hélium est pulvérisé sur une pièce sous vide pendant qu'un détecteur le surveille à l'intérieur.
• Leak checkaussi leak-check, leak test
  Tester l'étanchéité d'un système ou d'un joint, généralement avec un détecteur de fuites à l'hélium, après toute rupture de vide. Argot de métier
• Leak rateaussi leakage rate
  Quantité de gaz pénétrant dans un système de vide par une fuite par unité de temps, généralement exprimée en mbar·L/s.
• Rate of riseaussi ROR, leak-up rate
  Test consistant à isoler une chambre pompée et à suivre la vitesse de remontée de la pression pour estimer les fuites et le dégazage.
• Sniffaussi sniffer test, sniffer mode
  Rechercher de l'hélium s'échappant d'une pièce sous pression en balayant lentement une sonde de détection sur les joints et les soudures. Argot de métier
• Virtual leak
  Gaz piégé dans une poche cachée à l'intérieur du vide qui s'échappe lentement et se comporte comme une petite fuite réelle.

D'où vient le gaz à l'intérieur d'un système scellé, et les habitudes qui permettent de le maintenir à un faible niveau.

• Backstreamaussi backstreaming, oil backstreaming
  Pour l'huile ou la vapeur de pompe, s'écouler dans le mauvais sens, de la pompe vers la chambre. Argot de métier
• Bake-outaussi bake, bakeout
  Chauffage d'un système sous vide pendant le pompage pour chasser l'eau et les autres gaz adsorbés afin d'abaisser la pression limite.
• Fingerprintaussi finger oil, skin oil
  Traces de sébum et de sel laissées sur une surface côté vide par une main nue, qui dégazent pendant des semaines et gâchent la pression limite. Argot de métier
• Oil creepaussi creep, oil migration
  Propagation lente d'un mince film d'huile le long des surfaces métalliques, transportant le fluide de pompe loin de son point de départ.
• Outgassingaussi offgassing
  Libération lente de gaz par les surfaces et le volume des matériaux à l'intérieur d'un système sous vide.
• Permeationaussi gas permeation
  Passage de gaz à travers les parois solides ou les joints d'un système sous vide par dissolution puis diffusion.
• Vapor pressureaussi vapour pressure, saturation vapor pressure
  Pression à laquelle un liquide ou un solide est en équilibre avec sa propre vapeur, ce qui détermine ce qui peut entrer dans une chambre.
• Wetaussi wet chamber, water-loaded
  Se dit d'une chambre dont les parois contiennent encore de l'eau adsorbée, ce qui ralentit le pompage et bloque la pression à un niveau élevé. Argot de métier

Brides, joints d'étanchéité, vannes, raccords et la tuyauterie qui maintient le vide.

• Bellowsaussi flex hose, flex line
  Tube métallique mince et plissé qui permet à un raccord sous vide de fléchir ou de bouger tout en restant étanche.
• Blankaussi blank-off, blank flange
  Bride pleine sans trou, utilisée pour obturer un raccord inutilisé ou pour tester une pompe seule.
• CF flangeaussi ConFlat, CF
  Bride entièrement métallique qui assure l'étanchéité par pénétration de couteaux dans un joint en cuivre souple, le raccord standard pour l'UHV.
• Copper gasketaussi copper, CF gasket
  Joint plat en cuivre souple sans oxygène écrasé entre deux couteaux CF pour réaliser un joint étanche métallique sous vide.
• Crossaussi 4-way cross, 6-way cross
  Raccord doté de plusieurs voies se rejoignant sur un corps central, utilisé pour suspendre des jauges, pompes et vannes à un seul point.
• Feedthroughaussi vacuum feedthrough, feedthru
  Raccord étanche qui achemine l'électricité, le mouvement, un fluide ou la lumière à travers une paroi sous vide sans fuite.
• Forelineaussi fore, backing line
  Conduite qui relie l'échappement d'une pompe à vide poussé ou d'un surpresseur à sa pompe primaire.
• Gate valveaussi gate, hi-vac valve
  Vanne à passage intégral dotée d'un clapet coulissant qui isole une pompe à vide poussé ou un sas de chargement de la chambre.
• ISO flangeaussi ISO-K, ISO-F
  Famille de brides plus grandes à joint élastomère, serrées par des griffes ou boulonnées, utilisées pour les orifices de pompes et de chambres.
• KF flangeaussi KF, ISO-KF
  Bride à collier de serrage rapide avec anneau de centrage et joint torique, le raccord standard pour le vide primaire et le vide poussé.
• Knife edgeaussi knife-edge seal, sealing edge
  Arête circulaire tranchante usinée sur la face d'une bride CF qui entaille le joint en cuivre pour assurer l'étanchéité.
• Load lockaussi loadlock, LL
  Petite chambre que l'on pompe et remet à l'atmosphère pour faire passer des pièces sans casser le vide de la chambre de procédé principale.
• O-ringaussi Viton, FKM seal
  Joint en élastomère de section circulaire qui assure l'étanchéité des raccords démontables sous vide en étant écrasé.
• Stackaussi pump stack, pumping stack
  Nom d'usage pour l'ensemble de la colonne comprenant la pompe à vide poussé, les vannes, le piège et la ligne de prévide qui pompe une chambre. Argot de métier
• Vacuum symbolsaussi vacuum schematic symbols, graphical symbols
  Symboles graphiques standard pour les pompes, jauges, vannes et pièges utilisés sur les schémas de systèmes de vide.

Fonctionnement quotidien: pompage, remise à l'air, basculement et le jargon qui l'accompagne.

• Backfillaussi back-fill, backfilling
  Remplir une chambre sous vide avec un gaz choisi, souvent à une pression définie, plutôt qu'avec l'air ambiant.
• Bleedaussi bleed in, leak in
  Admettre un faible débit contrôlé de gaz dans un système sous vide à travers une vanne à pointeau ou une vanne de fuite. Argot de métier
• Burpaussi pressure burst, spike
  Brève et soudaine augmentation de pression dans un système sous vide provenant de gaz piégé, d'un piège qui se réchauffe ou d'une pièce mobile. Argot de métier
• Crash a turboaussi turbo crash, crashed turbo
  Détruire le rotor d'une pompe turbomoléculaire en le faisant percuter le stator, le plus souvent par une remise à l'atmosphère brutale pendant sa rotation. Argot de métier
• Crossoveraussi crossover pressure, cross over
  Point d'un pompage où le pompage bascule de la pompe de prévide à la pompe à vide poussé.
• Foggingaussi pump-down fog, condensation fog
  Brouillard qui se forme à l'intérieur d'une chambre lors d'un pompage rapide lorsque l'air en expansion se refroidit et que son eau se condense. Argot de métier
• Hold vacuumaussi hold
  Pour un système scellé, maintenir sa pression basse avec les pompes isolées par leurs vannes. Ne pas y parvenir indique une fuite. Argot de métier
• Pump downaussi pump-down, pumpdown
  Évacuer une chambre de l'atmosphère à sa pression de travail, en passant par le prévide, le point de transition et le vide poussé. Argot de métier
• Pump-down curveaussi pumpdown curve, P versus t
  Tracé de la pression de la chambre en fonction du temps pendant un pompage, utilisé comme signature d'un système sain.
• Pumping timeaussi Pump-down time
  La durée requise pour qu'un système de vide évacue une chambre de la pression atmosphérique jusqu'à une pression cible spécifique.
• Rough outaussi rough down, rough
  Pomper une chambre remise à l'atmosphère jusqu'au point de transition avec la pompe de prévide, avant l'ouverture de la vanne de vide poussé. Argot de métier
• Soft pumpaussi slow pump, soft rough
  Pompage initial lent et restreint depuis l'atmosphère qui évite de remettre les particules en suspension et de condenser l'humidité. Argot de métier
• Spin downaussi spin-down, coast down
  Pour une pompe turbo, phase de décélération en roue libre à partir de sa pleine vitesse après sa mise hors tension, ce qui prend de nombreuses minutes sans aide. Argot de métier
• Up to airaussi let up to air, at air
  Se dit d'une chambre qui a été remise à la pression atmosphérique et qui est ouverte ou prête à être ouverte. Argot de métier
• Ventaussi vent up, let up
  Introduire du gaz dans une chambre sous vide, généralement de l'azote sec, pour la ramener à la pression atmosphérique. Argot de métier