Gli ambienti sottovuoto più puliti offrono vantaggi sperimentali e produttivi

Una nuova partnership tra ANCORP e LOS Vacuum Products consentirà a scienziati e ingegneri di ottimizzare le condizioni di vuoto per i loro processi sfruttando le proprietà dell'alluminio e del titanio

Mentre la scienza e la tecnologia continuano a superare nuovi confini, cresce la domanda di ambienti di aspirazione più puliti e controllabili che possano essere adattati alle esigenze di ciascuna applicazione. Che si tratti di esperimenti precisi di fisica quantistica o di produzione di massa di chip per computer, scienziati e ingegneri sono alla ricerca di apparecchiature ad alte prestazioni in grado di raggiungere condizioni di ultraalto vuoto (UHV) o di estremo alto vuoto (XHV) pur lavorando entro i limiti della loro applicazione .

Mentre i sistemi per vuoto realizzati in acciaio inossidabile continuano a essere la tecnologia preferita per la maggior parte dei processi, le applicazioni specializzate che richiedono condizioni UHV o XHV possono trarre vantaggio dalle proprietà offerte da materiali alternativi come alluminio e titanio. Nei centri di ricerca dotati di acceleratori di particelle, ad esempio, l’alluminio è diventato popolare per i sistemi di linee di luce perché dissipa le radiazioni in modo più efficiente rispetto all’acciaio inossidabile. Inoltre trattiene meno magnetismo residuo, riducendo al minimo ogni possibile influenza sui forti campi magnetici utilizzati per orientare il raggio.

"Sempre più scienziati e ingegneri stanno vedendo i vantaggi dell'utilizzo dell'alluminio e del titanio per i loro processi UHV o XHV", commenta Tom Bogdan, vicepresidente per lo sviluppo aziendale presso ANCORP, un produttore statunitense di camere a vuoto, valvole e componenti. “Le strutture scientifiche su larga scala e la comunità di ricerca e sviluppo offrono ambienti ricchi per queste tecnologie avanzate, mentre anche il settore commerciale sta iniziando a utilizzare l’alluminio per migliorare le condizioni di processo per la produzione di alta precisione”.

ANCORP progetta e produce la propria linea di apparecchiature per il vuoto e ha anche creato una struttura dedicata per la costruzione di camere personalizzate in acciaio inossidabile. Ora l’azienda ha stretto una partnership con LOS Vacuum Products, specializzata nella fabbricazione di hardware per il vuoto in alluminio e titanio, per consentire ai propri clienti di sfruttare questi materiali ad alte prestazioni nei loro processi UHV e XHV. "Si tratta di un'ottima partnership tra due aziende che si concentrano sulla fornitura di soluzioni per il vuoto ad alte prestazioni per i propri clienti", commenta Bogdan. "LOS Vacuum trarrà vantaggio dalla nostra capacità di stabilire collegamenti con il mercato globale, mentre noi guadagneremo dall'aggiunta della loro tecnologia unica al nostro portafoglio di prodotti."

LOS Vacuum Products è stata fondata nel 2013 per progettare e costruire camere a vuoto su misura per applicazioni UHV e XHV. "L'alluminio e il titanio stanno diventando sempre più popolari per soddisfare le crescenti esigenze di uno sviluppo tecnologico più pulito e preciso", afferma Eric Jones, fondatore e proprietario dell'azienda. Sebbene la domanda iniziale provenisse principalmente dalla comunità di ricerca, Jones segnala un crescente interesse da parte dei produttori di apparecchiature rivolte al settore dei semiconduttori, nonché ai mercati emergenti per i sistemi medici e la produzione di celle solari. "Man mano che queste tecnologie crescono, l'ambiente del vuoto diventa di fondamentale importanza", afferma.

Uno dei principali vantaggi dell’alluminio è che è più facile e veloce da lavorare rispetto all’acciaio inossidabile e offre quindi maggiore flessibilità per incorporare caratteristiche personalizzate nel design. La sua conduttività termica superiore consente inoltre alla camera in alluminio di riscaldarsi più velocemente e in modo più uniforme, accelerando il processo di cottura necessario per raggiungere le condizioni UHV o XHV. "L'acciaio inossidabile deve essere molto più caldo per desorbire le molecole di gas e i contaminanti dalla superficie della camera a vuoto e ciò richiede più energia per un periodo di tempo più lungo", spiega Jones. "L'alluminio riduce sia i costi di proprietà che l'impatto ambientale, il che, combinato con la sua maggiore producibilità, lo rende un'opzione interessante per il settore dei semiconduttori."

Nel frattempo, le camere a vuoto realizzate in titanio offrono un’opzione migliore per gli esperimenti di fisica quantistica, poiché la loro resistenza e peso aggiuntivi forniscono maggiore stabilità per i processi che beneficiano della generazione di armoniche e sono anche preferite per applicazioni in cui è essenziale eliminare qualsiasi traccia magnetica. segnali. Il titanio funge anche da assorbitore per assorbire l'idrogeno, un contaminante comune quando si utilizza l'acciaio inossidabile in ambienti UHV o XHV, consentendo ai sistemi di vuoto in titanio di supportare condizioni XHV fino a circa 10-13 Torr.