La pression du vide est mesurée à l'aide de jauges spécialisées conçues pour fonctionner dans différentes plages de vide, du plus faible au plus élevé.
La mesure de la pression du vide est essentielle pour garantir le bon fonctionnement des systèmes de vide et pour maintenir les conditions souhaitées dans les chambres à vide.
4 techniques essentielles expliquées
1. Manomètres
Différents types de manomètres sont utilisés en fonction de la plage de vide mesurée.
Par exemple, dans la plage de vide grossier/faible (1000 à 1 mbar), on peut utiliser des manomètres mécaniques comme les tubes de Bourdon ou les manomètres à diaphragme.
Ces jauges fonctionnent selon le principe de la déformation mécanique en réponse aux variations de pression.
2. Jauges de conductivité thermique
Adaptées aux plages de vide fines/moyennes (1 à 10^-3 mbar), ces jauges mesurent le changement de conductivité thermique d'un gaz sous l'effet des variations de pression.
La jauge Pirani est un type courant, où la résistance d'un fil chauffé change lorsque la pression du gaz varie, ce qui affecte la perte de chaleur du fil.
3. Jauges d'ionisation
Elles sont utilisées pour les plages de vide élevé et ultra-élevé (10^-3 à 10^-11 mbar).
Elles fonctionnent en ionisant des molécules de gaz et en mesurant le courant produit, qui est proportionnel à la densité du gaz et donc à la pression.
Les jauges Bayard-Alpert et les jauges d'ionisation à cathode chaude en sont des exemples.
4. Jauges à suspension magnétique
Pour le vide extrême (< 10^-11 mbar), les jauges à suspension magnétique mesurent la force nécessaire pour suspendre une petite sphère dans un champ magnétique, qui est influencé par la pression du gaz environnant.
Précision et fiabilité
Le choix de la jauge dépend du niveau de vide requis et de l'application spécifique.
Par exemple, dans un système de dépôt sous vide, on utilise un manomètre à gamme complète capable d'afficher la pression des niveaux atmosphériques jusqu'à 10^-9 Torr.
Cela permet de contrôler avec précision l'environnement de dépôt, ce qui est essentiel pour la qualité du dépôt de couches minces.
Intégration aux systèmes de vide
Les jauges à vide sont généralement intégrées au système de vide, aux côtés des vannes et autres composants.
Les jauges fournissent un retour d'information en temps réel sur la pression à l'intérieur de la chambre, ce qui permet aux opérateurs d'ajuster les réglages de la pompe à vide ou d'autres paramètres si nécessaire pour atteindre et maintenir le niveau de vide souhaité.
Conclusion
La mesure de la pression du vide est un aspect essentiel de la gestion des systèmes de vide dans diverses industries et applications de recherche.
La sélection de jauges appropriées garantit que les niveaux de vide sont maintenus avec précision, ce qui est essentiel pour le succès de processus tels que les fours à vide, les accélérateurs de particules et les systèmes de dépôt de couches minces.
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