Замкнутое пространство, из которого удалены воздух и другие газы, используемое в некоторых производственных процессах.Вакуумная камера — это герметичное enclosure, из которого удаляются воздух и другие газы для создания среды с низким давлением. Откачивая внутренний объем, ученые и инженеры могут с высокой точностью контролировать условия внутри, устраняя молекулы воздуха, которые могли бы помешать экспериментам, загрязнить материалы или вступить в реакцию с чувствительными компонентами. Степень вакуума может варьироваться от грубого (низкий вакуум, аналогичный бытовому пылесосу) до сверхвысокого вакуума (давление до 10^-12 атмосфер), что позволяет проводить различные типы исследований и производственных процессов.
Первые вакуумные камеры были разработаны в XVII веке Отто фон Герике, который изобрел вакуумный насос и продемонстрировал силу атмосферного давления в знаменитом опыте с магдебургскими полушариями. Технология значительно продвинулась в конце XIX века с развитием лампы накаливания, для которой требовался вакуум, чтобы предотвратить сгорание нити.
Вакуумные камеры работают с помощью вакуумных насосов, которые удаляют молекулы газа из замкнутого объема. Насосы создают разность давлений, заставляя газ вытекать из камеры. Для достижения более высокого вакуума используются несколько ступеней: сначала механические насосы удаляют основную массу газа, затем турбомолекулярные или криогенные насосы обрабатывают оставшиеся молекулы. Сама камера изготавливается из материалов с минимальным газовыделением (например, из нержавеющей стали) и часто прогревается при высоких температурах для удаления адсорбированных газов со стенок. Уровень вакуума измеряется с помощью датчиков, которые регистрируют давление или плотность оставшихся молекул.
Вакуумные камеры необходимы в производстве полупроводников (для процессов осаждения и травления), в ускорителях частиц (для предотвращения столкновений пучка с молекулами воздуха), при испытаниях в условиях космического пространства, а также в электронной микроскопии, где вакуум требуется для того, чтобы электронные пучки могли распространяться без рассеяния.
Самая большая вакуумная камера в мире — это объект NASA Space Power Facility, диаметром 30 метров и высотой 37 метров, достаточно большой, чтобы вместить полностью собранный космический шаттл.
