真空チャンバーは、様々な科学的・工業的用途に不可欠なコンポーネントです。真空チャンバーは、真空環境を作り出し、維持するように設計されており、空気やその他の気体が存在しないことを必要とする実験やプロセスにとって極めて重要です。これらのチャンバーを構成するのに使用される材料は、圧力の急激な変化に耐え、腐食に耐え、高真空を維持する能力に基づいて選択されます。
知っておくべき5つの主要材料
1.合金鋼とステンレス鋼
鋼鉄合金とステンレス鋼は、真空チャンバーの建設に使用される最も一般的な材料です。特にステンレス鋼は、耐久性と耐食性に優れています。そのため、高真空環境を維持するのに適しています。標準真空システムと超高真空システムの両方で使用されている。
2.アルミニウム合金
超高真空システムでは、アルミニウム合金が好まれる。これらの材料は軽量で、優れた真空特性を持っています。また、洗浄が容易で、高真空を維持するために重要なアウトガスが発生しにくい。
3.ガラスとプラスチック
ガラスやプラスチックは、教育用デモンストレーションのような、よりシンプルで要求の少ない用途によく使用されます。これらの材料は、その透明性と使いやすさで選ばれます。
4.真鍮
真鍮は、特定の熱特性が要求される用途に使用されます。熱伝導率が高いことで知られ、特殊な真空システムによく使用されます。
5.高密度セラミックスとアクリル
高密度セラミックスとアクリルは、透明性や特定の熱特性が求められる用途に使用されます。これらの材料は、特定のタイプの真空チャンバーに適した独自の利点を提供します。
設計と構造に関する考察
真空チャンバーの設計には、適切な材料の選択だけでなく、形状や構造の検討も含まれます。チャンバーには円筒形、球形、箱形がある。形状は、使用目的と利用可能なスペースに基づいて選択される。
建設段階では、溶接、機械加工、鍛造によって材料を接合するのが一般的である。これらの工程によって生じたひずみや変形がないか、チャンバーを検査することが極めて重要である。欠陥があると、リークや真空品質の低下につながります。
特殊用途
マグネトロンスパッタリングシステムなど、高品質の成膜プロセスを必要とするアプリケーションでは、真空チャンバーは非常に高い真空度を達成するように設計されています。このようなチャンバーはステンレス鋼で作られることが多く、断熱や部品の精密機械加工などの追加機能が必要です。
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