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Techniques du vide Introduction par Jean LECLERC Ingénieur de l’École supérieure de chimie industrielle de Lyon Docteur 3 e cycle Chimie minérale et structurale Consultant

1.

1.1 1.1 1.2 1.2 1.3 1.3 1.4 1.4 1.5 1.5 1.6 1.6 1.7 1.7 1.8 1.8 1.9 1.9

......... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ...... ... Termi ermino nolo logi gie e du du vid vide e ...... Limit imites es des des doma domain inees du du vid vide. e....... ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ...... Vide Vide gros grossi sier.. er.... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. Vide Vide prim primai aire re.. .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. Vide inte interm rméd édia iaiire ou vide ide moy moyen.. n...... ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ...... Vide seco secon ndair dairee ou vide ide pous poussé sé.. ....... ....... ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ...... Ultr Ultrav avid idee (UHV (UHV ultra high vacuum ) .............................................................. Extr Extrêm êmee-vi vide de (XHV (XHV extreme high vacuum ) ............................................... Vide abso absolu lu et vid videe par parfa faiit .... .......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ...... Vide Vide prop propre re.. .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ....

BM 4 000 - 3 — 3 — 3 — 3 — 4 — 4 — 4 — 4 — 4 — 5

.......... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... .. Charges de gaz .... Gaz de l’a l’atmo tmosphè sphère re ambia mbiant ntee .... ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ...... Vapor aporis isat atio ion n .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... Désorp sorpti tion on.. Déga égazage. zage...... ....... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ...... Perm Perméa éati tion. on... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. Trans ranspo pori risa sati tion.. on.... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. Rétr Rétro odiff diffus usiion. on. Rétr Rétrom omiigra gratio tion .... ....... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ...... Fuit Fuites... es..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... 2.71 2.71 Fuit Fuites es réel réelle les... s..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... 2.72 .72 Fu Fuites ites vir virtue tuelle lles ou fui fuites tes int inter erne nes.. s.... ....... ....... ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ..

— — — — — — — — — —

5 5 5 6 6 6 6 7 7 7

3.

Pomp Pompag age. e. Nive Niveau au de pres pressi sion on .............................................................. 3.1 3.1 Géné Généra rali lité tés... s..... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. 3.2 3.2 Encei nceint ntee sou souss vid videe moy moyen. en...... ....... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ...... 3.3 3.3 Encei nceint ntee sous sous vide ide pou pouss sséé .... ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ......

— — — —

7 7 8 8

4. Sécurité .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .. 4.1 4.1 Sécu Sécurrité ité méca mécani niqu que. e....... ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... .... .... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ........ ...... ...... 4.2 Sécurités liliées à la physicochimie de certaines op opérations so sous vi vide . .... 4.3 4.3 Envi Enviro ronn nnem emen entt .... ...... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... .... ..

— — — —

8 8 9 9

.............. ......... .......... .......... .......... .......... .......... .......... ......... ......... .......... ......... ......... .......... .......... .......... ......... .... Pour en savoir plus ..........

Doc. BM 4 000

2.

2.1 2.1 2.2 2.2 2.3 2.3 2.4 2.4 2.5 2.5 2.6 2.6 2.7 2.7

e est le terme couramment utilisé pour désigner l’état d’un gaz raréfié ou l’ambiance correspondant à un état dont la pression est inférieure à celle de L l’atmosphère. C’est un domaine très vaste. Si la métallurgie sous vide, l’imprégna- vide

tion, le dessèchement, le séchage assisté ou non par le rayonnement infrarouge et les micro-ondes, etc., peuvent se contenter d’un vide grossier ou moyen, les revête- ments sous vide, l’élaboration des semi-conducteurs demandent un vide poussé. Par ailleurs, les recherches sur les phénomènes de surface et de catalyse, les recherches en physique nucléaire et en physique des particules nécessitent du vide propre, de l’ultravide et même de l’extrême-vide. Dès 1964, dans quelques laboratoires, laboratoires, certains ont obtenu des pressions de 2 Pa. Bien que ce niveau soit très bas, ce n’est pas encore le vide parfait. 10 - 112

Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique

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TECHNIQUES DU VIDE ___________________________________________________________________________________________________________________

Afin d’éviter la contamination de l’espace, on n’utilise que très partiellement le vide spatial. On utilise seulement l’antigravité. Cela est hors de propos dans les articles de cette rubrique, articles qui ont été écrits dans le but de faire connaître les techniques du vide utilisables sur terre et de guider l’ingénieur et le technicien dans leurs applications. Il est bien évident que couvrir une échelle s’étendant sur plus de 15 puissances de 10 nécessite des appareillages différents et faisant appel à divers domaines de la physique et de la chimie. Si le matériel actuel est de plus en plus perfor- mant, il n’en est pas devenu moins exigeant pour autant. Au contraire, la spéci- ficité des applications entraîne une multiplication d’équipements très élaborés. Le choix du matériel de pompage, des équipements de mesure et de contrôle, des matériaux mis en œuvre devient primordial et une bonne connaissance de la science du vide est indispensable. Si l’on veut profiter des progrès réalisés, il faut savoir prendre des précautions dès la conception de l’installation. Afin de couvrir tous les domaines de connaissances nécessaires au technicien du vide, la rubrique a donc été décomposée en différents articles. Le lecteur trouvera une partie théorique, une description des matériels et tout ce qu’il est nécessaire de respecter dans l’élaboration des enceintes. Des exemples d’applications ainsi qu’un formulaire sont également donnés dans les divers traités de la collection des Techniques de l’Ingénieur. Il ne suffit pas d’avoir de bonnes connaissances techniques et scientifiques pour réussir dans le domaine du vide. Un solide bon sens et une bonne faculté de raisonnement sont nécessaires pour arriver à agir avec succès en cas de pannes vicieuses. Et surtout, trois qualités sont indispensables à celui qui veut faire du « bon » vide : — la patience : la pression ne descend pas d’un facteur 10 4 et a fortiori d’un facteur 10 10 en quelques minutes ; — la propreté : un cheveu sous un joint, une rayure, une trace de doigt peuvent compromettre le succès d’une expérience ; — la ténacité , voire l’ obstination : la recherche de fuites inlassablement recommencée est une rude épreuve pour les nerfs. De plus, il faudra à l’ingénieur ou au technicien du vide être multi- disciplinaire : mécanicien, physicien et chimiste, électricien et électronicien, thermicien, métallurgiste..., car la science et la technique touchent toutes les dis- ciplines.

1. Terminologie du vide

La loi des gaz parfaits donne la pression : p

1.1 Limites des domaines du vide De la dépression à l’extrême-vide, les utilisateurs des techniques du vide ont chacun leur vocabulaire qui, quelquefois, prête à confusion pour les non-initiés. Le vide signifie absence de matière , par extension et communément, absence de gaz ou , du moins, gaz raréfié . Dans un volume fermé, étanche, le nombre de molécules présentes à un instant donné doit être inférieur au nombre de molécules du même volume lorsqu’il est ouvert à la pression atmosphérique. Cette définition est insuffisante, car elle ne permet pas de quantifier par une mesure la grandeur du phénomène. Comme il est difficile de compter les molécules, on a choisi une grandeur physique proportionnelle à ce nombre de molécules : c’est la pression.

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=

nR T v --

n nombre de molécules dans le volume considéré, R constante des gaz parfaits, T température thermodynamique, v volume. Le vide est alors le domaine des installations où la pression est inférieure à la pression atmosphérique (1,013.10 5 Pa, dans les conditions normales). Nous rappellerons que l’unité légale de pression est le pascal et que l’on emploie encore fréquemment le torr et le millibar (cf. article Unités légales et facteurs de conversion dans ce traité) : 1 Pa = 0,75.10 2 Torr = 10 2 mbar 1 Torr = 133 Pa = 1,33 mbar 1 mbar = 1 hPa = 10 2 Pa = 0,75 Torr.

avec

-

-


__________________________________________________________________________________________________________________ TECHNIQUES DU VIDE

On a pris l’habitude de délimiter la gamme des pressions inférieures à la pression atmosphérique de 10 5 Pa à 10 13 Pa en plusieurs domaines définis arbitrairement et dont les limites sont approximatives : — domaine du vide grossier : de 10 5 Pa à 102 Pa ; — domaine du vide moyen : de 10 2 Pa à 10 1 Pa ; -

-

1969 1995

-

-

-

-

Beaucoup d’autres termes sont employés pour parler du vide.

Torricelli et les fontainiers de Florence. Expérience du Puy de Dôme par Pascal. Théorie cinétique des gaz par Maxwell. Première lampe à incandescence par Edison. Pompe à palette de Gaede. Pompe à diffusion de Langmuir. Alpert atteint le domaine de l’ultravide. Premier vol spatial (Gagarine). Obtention de quelques 10 12 Pa en laboratoire. Premiers pas de l’homme sur la Lune. Obtention de gravure industrielle à 180 nm.

1.2 Vide grossier Ce terme normalisé nous vient de la traduction du mot anglais « rough ». Il choque de nombreux utilisateurs de ce vide et beaucoup le remplacent par vide industriel. Ce dernier terme, délicat d’utilisation, prête souvent à confusion. Il désigne, en général, le domaine de pression du vide grossier (105 Pa à 102 Pa), mais se caractérise par des débits-volumes de pompage très grands (à partir de plusieurs centaines de mètres cubes par heure jusqu’à plusieurs centaines de milliers de mètres cubes par heure) appliqués à de très grosses installations de production (distillation sous vide, métallurgie, procédés chimiques, etc.).

-

Procédés chimiques (distillation...)

Physique des états de surface

Métallurgie sous vide

Accélération de particules Se mi-c onduc teu rs

Ly ophilisa tion

Revêtement sous vide Brasage sous vide Soudure par faisceau d'électrons 10–11 10–10 10–9 10–8 10–7

10–13

10–11

10–6

10–9

Imprégnation

Dessèchement

10–5 10–4

10–3 10–2

10–1

10–7

10–5

10–3

Agroalimentaire

1

102

10

103

104

1 p (hPa

Extrême-vide XHV

-

Pour donner au lecteur une idée de l’étendue du domaine, nous avons porté dans la figure 1 les bornes supérieures des pressions communément admises dans différentes applications.

Petit rappel historique

1643 1648 1859 1880 1905 1916 1950 1961 1964

— domaine du vide poussé : de 10 1 Pa à 10 5 Pa ; — domaine de l’ultravide (UHV ultra high vacuum ) : de 10 5 Pa à 10 8 Pa ; — domaine de l’extrême-vide (XHV extreme high vacuum ) : inférieur à 10 8 Pa.

Ultravide UHV

Vide poussé

Vide moyen

105 p (Pa)

103 ou mbar)

Vide grossier

Vide primaire

Figure 1 – Domaines de pression pour différentes utilisations


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Tableau 1 – Correspondance des unités pascal (Pa)

millibar ou hectopascal mbar ou hPa

Torr ou mm Hg

atm

% vide

mm H2O

101 325

1 013,25

760

1

0

1,03.10 4

50 000

500

375

0,494

50,6

5 098

30 000

300

225

0,296

70,4

3 059

10 000

100

75

0,099

90,1

1 019

5 000

50

37,5

0,049

95,1

510

2 000

20

15

0,020

98

204

1 000

10

7,5

0,010

99

102

500

5

3,75

0,005

99,5

51

100

1

0,75

0,001

99,9

10

10

0,1

0,075

1.10 -4

99,99

1

1

0,01

7,5.10 -3

1.10-5

99,999

0,1

Certaines industries travaillent sur des installations beaucoup plus petites (métallisation sous vide par exemple ou fabrication de circuits de micro-électronique, etc.) ; le terme « vide industriel » ne s’applique pas alors à ces activités. Ce domaine du vide industriel a d’ailleurs tendance à croître car les besoins de l’industrie activent un développement technologique important de nouveaux matériels.

L’opération de ce pompage porte quelquefois le terme de prévi-

dage (utilisé en détection de fuites).

Dans le domaine du vide primaire, les gaz s’écoulent dans les régimes dits turbulents, visqueux et laminaires. Ce domaine est important, car il « évacue » 99,9 % en volume, voire plus, des gaz dans les procédés chimiques . On a alors affaire à des pompes dites de transfert. On entre, dans ce cas, dans différentes applications ayant d’autres exigences (pompes sèches).

Nous attirons l’attention sur un point très particulier de défini-

tion de la mesure du vide.

Il est d’usage courant de prendre la pression atmosphérique normale pour référence et égale à zéro (nulle). On parle alors en pression négative et la pression du vide est alors comprise entre 0 et - 1 bar (ou encore - 1 kgf/cm2). Dans le langage courant du vide industriel, cela peut prêter à confusion car, parlant d’un vide relatif de 30 cm Hg (soit environ 4.104 Pa), il s’agit en fait d’une pression absolue de 46 cm Hg (soit environ 6.10 4 Pa). Malheureusement, certains constructeurs de manomètres mécaniques graduent (à tort) leurs appareils dans ce système. Il faut donc bien préciser les unités employées . Dans le milieu des utilisateurs de vide grossier, les fournisseurs de matériels de pompage parlent encore en pourcentage de vide obtenu avec les équipements. Telle pompe fera 99,9 % de vide (voire 99,99 % de vide). Cela correspond, à partir de la pression atmosphérique, à l’extraction de 99,9 % des molécules présentes dans le volume (ou 99,99 %) et représente une pression absolue de 1 hPa (ou de 0,1 hPa) (tableau 1). Pour d’autres, c’est le domaine du vide primaire ou du prévidage (§ 1.3).

1.4 Vide intermédiaire ou vide moyen Son domaine va de 10 2 Pa à environ 10 2 Pa. Le régime d’écoulement est laminaire et transitoire. Cette zone de pression entre le vide grossier (ou vide primaire) et le vide poussé (vide secondaire) revêt une grande importance dans les grosses installations (supérieures à un volume de 1 m 3 ou possédant une charge dégazante importante). Le pompage dans cette zone est très souvent effectué à l’aide d’une pompe type Roots dont le but est de favoriser le fonctionnement de la pompe secondaire, car, dans ce domaine de pression, le débit-volume de la pompe primaire décroît rapidement. -

1.5 Vide secondaire ou vide poussé Le vide secondaire est le vide obtenu par la pompe dite secondaire dans une installation. Son domaine est classiquement celui des pompes à diffusion et des pompes turbomoléculaires, c’est-à-dire celui du vide poussé (10 1 Pa à 10 5 Pa). L’état du gaz est raréfié et son régime d’écoulement est moléculaire : c’est le domaine du vide moléculaire. Vide poussé est le terme normalisé pour le vide secondaire. -

1.3 Vide primaire

-

Le vide primaire est le vide obtenu par la première pompe du système de pompage. Il s’agit, en général, de la pompe volumétrique évacuant les gaz de l’enceinte de la pression atmosphérique jusqu’à environ 1 Pa.

1.6 Ultravide (UHV ultra high vacuum )

Vide préliminaire et vide préparatoire sont des synonymes de « vide primaire ».

Son domaine s’étend sur un niveau de pression de 10 5 à 10 8 Pa. Ce domaine, réservé il y a quelques années aux scientifiques (accé-

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-

-


lérateurs de particules), entre de plus en plus, dans certaines applications industrielles : fabrication de tubes électroniques (tubes à rayons X, tubes images...), simulation spatiale et produits pour satellite, etc. Ce domaine fait appel à la science du vide, car tous les problèmes rencontrés deviennent ardus. C’est de la haute technologie, malheureusement très coûteuse.

1.7 Extrême-vide (XHV extreme high vacuum ) Ce domaine s’étend sur un niveau de pression inférieur à 10 8 Pa. Les problèmes de mesure ou du moins de leur validité commencent à ce stade. Les applications actuelles sont celles des physiciens pour les études fondamentales sur la structure de la matière (accélérateurs). -

1.8 Vide absolu et vide parfait Le vide absolu est défini théoriquement par un espace complètement dépourvu de matière. Ce terme est utilisé (à tort) par certains mécaniciens pour désigner un très bon vide dans le domaine du vide grossier c’est-à-dire environ 10 2 Pa, soit un millième de la pression normale. Les effets mécaniques des forces dues à la pression atmosphérique sont alors maximaux (ventouses de préhension par exemple). 

De plus, la qualité de certaines fabrications rend indispensable l’absence de poussière et de particules (semi-conducteurs). Vide sec est synonyme de vide propre et, dans le langage courant, on parle de vide propre obtenu avec des pompes sèches .

La notion de vide propre conduit à des installations de groupes de pompage très spécifiques car le piégeage des gaz et vapeurs indésirables par des baffles et des pièges sur des groupes conventionnels ne donne pas toujours les résultats escomptés. Elle entraîne, de plus, une conception de l’enceinte du type ultravide (utilisation de matériaux essentiellement métalliques pour les jonctions, les passages, etc.). Le pompage primaire est assuré par des pompes mécaniques sèches ou par des pompes à sorption, le pompage secondaire par des pompes ioniques, cryogéniques ou par des pompes turbomoléculaires à palier magnétique (cf. article Pompes à vide poussé dans ce traité). Le développement des pompes sèches est surtout dû aux besoins des chimistes et de l’industrie des semi-conducteurs. En effet, dans de nombreuses applications, les produits pompés réagissent chimiquement avec les constituants des pompes (pompes à anneau liquide, pompes à joint d’huile), portant atteinte plus ou moins rapidement à leur durée de vie. Pour certaines applications (transfert de gaz pur ou de gaz radioactif), il faut, de plus en plus, des pompes étanches qui ne contaminent pas les produits transférés.

2. Charges de gaz

Le vide absolu est théorique car, pour une pression de 10 12 Pa (déjà difficile à obtenir en laboratoire), il y a encore 270 000 molécules de gaz dans un volume de 1 litre et il faut se rendre dans les espaces interstellaires pour obtenir suivant les endroits suite à l’influence du rayonnement solaire entre 0,2 et 10 particules par centimètre cube, soit une pression de 10 16 à 5.10 15 Pa. -

-

Pour faire le vide , il faut évacuer les gaz présents dans la chambre de travail. Pour calculer l’installation, il faut définir la charge de gaz ou le flux à pomper (figure 2) qui va s’opposer à la descente en pression.

-

Il semblerait que le vide parfait puisse être obtenu en traînant un disque derrière un appareil type navette spatiale à 400 km au-dessus de la Terre. Un volume sans molécules devrait alors s’établir dans un cône situé derrière le disque, la vitesse du disque étant 7 à 8 fois plus grande que celle des molécules régnant à cette altitude. 

1.9 Vide propre Après avoir quantifié le niveau de vide par une mesure de pression, il a été nécessaire pour certaines applications de qualifier sa nature, autrement dit de connaître la nature chimique des molécules de gaz ou de vapeurs présentes dans l’enceinte pompée. Bien qu’il n’existe pas de définition officielle du vide propre, on admet que les molécules de gaz ou de vapeurs résiduelles présentes dans l’enceinte ne doivent provenir que de celle-ci par désorption ou dégazage (§ 2.3) et non du système ayant servi à abaisser la pression dans cette enceinte. Cette notion a pris son origine dans le fait que certaines installations renferment des produits (gaz ou vapeurs) issus des groupes de pompage et que ces produits sont néfastes au procédé ou au besoin recherché. Il faut associer le terme de vide propre à l’action envisagée et un utilisateur pourra se contenter d’un niveau de pression et d’une qualité de vide qui seront rédhibitoires pour un autre (cf., dans ce traité, article Nature et qualité du vide. Contamination ). Cette notion de qualité de vide rend quasiment obligatoire l’utilisation des analyseurs de pression partielle.

Nous n’insisterons que sur des points qui nous semblent importants. Le lecteur trouvera une analyse plus poussée dans l’article Production du vide. Rappels théoriques de ce traité.

2.1 Gaz de l’atmosphère ambiante Les enceintes destinées à être mises sous vide renferment au départ des gaz à la pression atmosphérique, soit environ 10 5 Pa. Ces gaz peuvent être de l’air atmosphérique ou un mélange spécialement introduit pour les besoins du procédé. Cette charge de gaz, la plus facile à évacuer est, bien sûr, la plus importante en masse.

2.2 Vaporisation Les systèmes sous vide contiennent des gaz mais aussi des vapeurs. Le terme de vapeur se réfère à un gaz réel quand il est en dessous de sa température critique. Quand un matériau est présent, quelques-unes de ses molécules près de la surface ont suffisamment d’énergie pour s’échapper dans l’enceinte et devenir un gaz (Vap, figure 2). Une élévation de température favorise le phénomène. Quand le matériau présent est un liquide, l’évaporation se poursuit et donne une vapeur sèche ou une vapeur saturante suivant sa quantité et le volume offert. 


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À l’inverse de la vaporisation, se trouve la condensation . Le phénomène est utilisé par les baffles et les pièges froids pour améliorer le vide dans les installations et surtout comme moyen de pompage dans les cryopompes (cf. article Pompes à vide dans ce traité). 

Fr

Fv

Fv

Fv Dif

2.3 Désorption. Dégazage

Des Tr q G

Per

Procédé

Vap

RR

q G

Des Dif Fr Fv

flux gazeux désorption diffusion fuites réelles fuites virtuelles

Pompage Per RR Tr Vap

perméation rétrodiffusion-rétromigration transporisation vaporisation

Figure 2 – Différents flux de gaz à pomper dans une enceinte

Il faut faire très attention à ces vapeurs car, dans les pompes mécaniques, la compression les rend à nouveau liquides, même avec le lest d’air ; elles peuvent alors se condenser dans la pompe entraînant une dégradation de celle-ci. Ces vapeurs peuvent aussi avoir tendance, si l’enceinte n’est pas à une température uniforme, à se déposer sur une surface plus froide (canalisations de réfrigération par exemple) et à créer des phénomènes parasites. Elles produisent ainsi une tension de vapeur variable et la pression dans l’enceinte s’en trouve affectée en oscillant de façon aléatoire.

Cas particulier : pompage de l’eau

À température ambiante (20 °C), la tension de vapeur de l’eau est de 2,33.10 3 Pa. L’eau est donc facilement pompée par une pompe primaire dont la pression limite est de 1 Pa. Mais s’il existe, dans un volume, une petite quantité d’eau (5 à 10 cm 3), l’évaporation d’une partie de celle-ci va transformer le reste en glace ; la tension de vapeur de la glace est de 4.10 2 Pa à - 5 °C et la vitesse de pompage sur le glaçon sera dix fois plus faible. Sans apport de chaleur, le glaçon va se refroidir de plus en plus et sa tension de vapeur devenir de plus en plus faible. C’est la raison pour laquelle après un traitement de surface humide, il faut toujours sécher soigneusement les pièces avant leur mise sous vide en les étuvant. Exemple : dans un tube à essai en ve rre de diamètre 12 mm, mettons 6 cm3 d’eau ; après 35 min de po mpage, l’eau est transformée en glace et il faut poursuivre le pompage pendant plus de 3 h pour sublimer toute la glace à température ambiante.

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La désorption regroupe, selon les auteurs, différents processus : — la désorption à partir de la surface (Des, figure 2) de particules gazeuses adsorbées ou absorbées physiquement (désorption des molécules de vapeur d’eau, désorption de gaz rares par les métaux à basse température par exemple) ; — la désorption à partir de la surface de particules gazeuses adsorbées ou absorbées chimiquement (désorption d’oxygène par le tungstène par exemple) ; — la diffusion à partir de l’intérieur du matériau (Dif, figure 2) sans autre interaction avec la surface (gaz rares dissous dans le verre par exemple) ; — la diffusion à partir de l’intérieur du matériau avec interaction avec la surface (désorption physique ou chimique, recombinaison par exemple). Cette désorption est fonction de l’état de surface, du couple gaz/ surface et de la température. On résume tous ces phénomènes sous le nom de dégazage. Ce terme utilisé habituellement est impropre car il ne fait pas la différence entre la désorption (c’est-à-dire ce qui est sur la surface) et la diffusion (c’est-à-dire ce qui est dans le matériau massif). 

Le dégazage est le problème sur lequel on effectue le plus de recherches fondamentales et d’études technologiques. Que faire pour diminuer ce dégazage qui perturbe le vide dans les enceintes ?  La température favorise le processus, mais d’autres contraintes d’ordre technologique (jonctions démontables, passages étanches, processus lui-même) imposent de rester dans des limites raisonnables (300 à 400 °C au maximum) et, quelquefois, l’étuvage est impossible.  On agit alors sur les traitements de surface (cf. article Traite- ments de surface des enceintes sous vide dans ce traité), sur le choix des matériaux et la propreté générale de l’installation. L’eau est l’élément le plus présent et qui s’absorbe le mieux dans les installations ; or l’eau se trouve dans l’air ambiant à raison de 30 à 40 g.m 3. S’absorbant le mieux, elle est aussi la plus difficile à désorber. C’est la raison pour laquelle il faut casser le vide (remplissage de l’enceinte par un gaz) dans une enceinte en faisant entrer un gaz sec [teneur en vapeur d’eau inférieure à 10 p.p.m. (en volume)], l’idéal étant d’introduire un gaz rare (argon qualité U) ou de l’azote (qualité R ou U). 

-

2.4 Perméation Les gaz ont la possibilité de passer à travers les solides même si les ouvertures présentes ne sont pas assez grandes pour permettre un flux régulier. Le passage d’un gaz à travers une barrière solide n’ayant aucun trou est appelé perméation (Per, figure 2). Le flux de gaz unitaire s’appelle coefficient de perméabilité ou simplement perméabilité . Le mécanisme de ce phénomène est complexe et diffère suivant les gaz et les matériaux. La perméation est importante, car elle détermine souvent la pression limite que l’on peut obtenir dans une installation. Les matériaux plastiques type élastomère doivent alors laisser la place aux matériaux métalliques. Dans l’ultravide, la perméabilité de l’hydrogène provenant de l’atmosphère et de la vapeur d’eau atmosphérique se



transformant en hydrogène limite les pressions les plus basses obtenues.

2.5 Transporisation Le phénomène de transporisation est différent de celui de la perméation (§ 2.4). Dans ce cas, il s’agit de l’écoulement d’un gaz dans des canaux capillaires. Ces canaux peuvent être dus à des défauts d’homogénéité dans le métal ou créés volontairement pour des applications spécifiques (barrière de diffusion gazeuse de l’usine de séparation isotopique de l’uranium). Les alliages d’aluminium fondus présentent couramment ce type de défaut. Il faut faire très attention lors de la recette de ces pièces de fonderie. On parle alors de taux de fuite surfacique car on n’arrive à déceler les défauts qu’en testant une surface de plusieurs décimètres carrés. Cette mesure se fait par test global sous vide et par accumulation. Il faut prendre soin de ne pas avoir de joints en élastomère dans la portion à tester car si le test dure plus d’une dizaine de minutes, la perméation du gaz traceur à travers les joints perturbera la mesure.

Une fuite se caractérise parfaitement par son débit que l’on sait quantifier, car la mesure des débits de fuite (ou taux de fuite) se fait de nos jours aisément et avec une précision qui dépend surtout de la taille de l’installation. Son influence sur l’étanchéité et ses conséquences peuvent alors être calculées. Pour montrer l’efficacité de la détection de fuite par l’hélium au spectromètre de masse, nous pouvons donner quelques chiffres. Exemple : la fuite minimale décelable (en hélium) par un appare il en parfait état, relié directement à la pièce à tester dont le volume est de quelques décimètres cubes, est de 10-12 Pa.m3.s-1. Pour une enceinte d’un volume de 50 m3, la limite de détection sera de 10-9 Pa.m3.s-1.

Une installation sans fuite mesurable par les procédés les plus performants sera dite hermétique . Il faut toujours donner pour une installation les spécifications d’étanchéité.

2.7.2 Fuites virtuelles ou fuites internes Ces fuites (Fv, figure 2) sont des fuites réelles qui ne débouchent pas de l’autre côté de la paroi mais dans l’enceinte supposée étanche. Ces fuites virtuelles peuvent avoir deux origines.

2.6 Rétrodiffusion. Rétromigration

Origine d’ordre structural : il s’agit d’une bulle de gaz occluse lors de l’élaboration du matériau (figure 3 a ) et qui, après usinage de la pièce, arrive très près de la surface en contact avec le vide (figure 3 b ) ; une très petite fissure ou tapure peut alors cheminer entre la paroi et la bulle créant une fuite très faible, limitée dans le temps. 

La rétrodiffusion (RR, figure 2) est due à une petite fraction des molécules du fluide moteur qui s’échappe des jets de la pompe à diffusion ou de l’huile de graissage des paliers de la pompe turbomoléculaire vers l’enceinte à pomper. Ces molécules s’échappent suite à des collisions avec les parois ou entre elles. La technologie des pompes actuelles rend cette rétrodiffusion très faible. 

La rétromigration (RR, figure 2) provient d’une réévaporation du fluide moteur ou de l’huile de graissage après un déplacement mécanique entre les pompes, les canalisations et les parois de l’enceinte, dû à des phénomènes de capillarité. L’utilisation de pièges froids et de baffles diminue, sans l’annuler complètement, l’importance de ces flux gazeux. Bien que ceux-ci réduisent les vitesses de pompage, ils permettent d’obtenir une pollution maximale d’environ 10 9 g.cm 2.min 1. Cette valeur est faible ; souvent, c’est la rétrodiffusion due au pompage primaire mécanique qui est la principale cause de pollution dans les enceintes (environ 3.10 5 g.cm 2.min 1). 

-

-

-

-

-

-

2.7 Fuites

Origine d’ordre technologique : il s’agit d’une fuite due à une mauvaise conception de l’étanchéité : un volume de gaz peut être emprisonné entre deux joints (figure 4 a ) ou entre deux soudures (figure 4 b ) dont l’étanchéité peut être mise en cause ; ce volume ne peut pas être testé car aucune communication directe n’existe pour l’atteindre. 

Ces fuites virtuelles peuvent évoluer avec le temps par suite de phénomènes de corrosion ou de contraintes thermiques. Elles semblent être aléatoires, car, durant le temps de mise à l’air libre, la pression interne remonte plus ou moins. Cela peut aussi se produire pour une enceinte à double paroi, mais le test d’étanchéité peut alors être effectué si la conception est bonne. Néanmoins, il faut toujours faire attention aux serpentins et aux chambres de refroidissement ou de réchauffage soudés ou brasés sur les parois externes des enceintes. Il faut aussi prendre en compte les microvolumes emprisonnés par une vis, par le placage d’une pièce sur une autre... 

Les fuites sont pour le vidiste le cauchemar de tous les instants, car dès que la pression ne décroît pas comme il le souhaite ou l’a prévu, ce sont les fuites qu’il accuse. Cet état de fait a d’ailleurs amené un abus de langage qui nous fait parler communément de deux catégories de fuites : les fuites réelles et les fuites virtuelles (Fr et Fv, figure 2).

2.7.1 Fuites réelles Ces fuites (Fr, figure 2) relèvent du domaine dit de l’ étanchéité (cf. article Contrôle de l’étanchéité dans le traité Mesures et Contrôle). On peut définir cette fuite comme étant un trou, ou un ensemble de trous, dans la paroi d’une enceinte, résultant d’un défaut amenant une discontinuité dans la matière ou dans l’assemblage des éléments entre eux et capable de laisser s’écouler un flux de gaz par suite de la différence de pression ou de concentration existant de part et d’autre de la paroi.

a

avant usinage

b

après usinage

Figure 3 – Fuite virtuelle d’ordre structural


BM 4 000 - 7


Malgré les efforts faits grâce à la normalisation ISO 9000, la qualité des produits et des matériaux peut évoluer dans une four

E

S

chette faible, mais cet écart, peu important pour 99 % des applications, peut avoir pour le vide des conséquences plus gênantes. Le groupe de travail ISO TC 112 rajeunit les normes actuelles.

V

V S J

A

A

E

fuites par joint

b

A

atmosphère

S

soudures continues

E

espace incontrôlable

V

vide

J

double joint

a

fuites par soudures

Figure 4 – Fuite virtuelle d’ordre technologique

3. Pompage. Niveau de pression

3.2 Enceinte sous vide moyen Le prévidage jusqu’au vide moyen ne pose pas de problème particulier hormis celui de l’évaporation de fluide à basse tension de vapeur (problèmes du pompage de l’eau ou des solvants et de résidus de produits de traitement de surface). La vitesse de pompage du groupe est sensiblement constante de la pression atmosphérique à 102 Pa et, dans ce domaine, la charge dégazante peut, dans certains cas, être considérée comme négligeable. Seules les fuites peuvent perturber la descente en pression. Durant cette période de prévidage, la pression est donnée par p

=

q G q V -

q G flux gazeux, q V débit-volume. Dans cette opération, il est recommandé de protéger la pompe des gaz ou des produits corrosifs évacués de l’enceinte qui pourraient l’endommager en installant des pièges à l’entrée. Il faut faire attention aux pièges contenant un corps pouvant se pulvériser sous les effets mécaniques (vibrations, frottements, éclatements, etc.), car les poudres se mélangent alors à l’huile des pompes et les dégâts sont importants. On place donc un filtre dont la conductance gêne souvent le pompage. Les vapeurs condensables non corrosives seront évacuées grâce au lest d’air. Afin d’éviter la rétrodiffusion de la pompe, on effectuera le prévidage dans le temps le plus court en arrêtant ce pompage vers 10 Pa.

avec

3.1 Généralités 

Le vide est une technologie déroutante : le vidiste est souvent à la

recherche du diagnostic lui permettant de comprendre ce qui se

passe dans son installation, puis le traitement appliqué, il en analyse les effets pour aboutir au résultat escompté. Les instruments de mesure (peu nombreux) ne le renseignent que très mal sur ce qui se passe à l’intérieur . La complexité des phénomènes due à l’interdépendance des paramètres physicochimiques rend l’interprétation difficile. La réussite est d’ailleurs régulièrement remise en cause au cours du temps car l’exploitation nécessite elle aussi toutes les qualités requises. L’ouverture d’une porte ou d’un sas, le changement d’une jauge, l’arrêt puis la remise en route d’un groupe de pompage doivent se faire avec des procédures rigoureuses. Bien qu’entourés par le vide spatial (que nous commençons à apprivoiser), nous sommes contraints de dépenser énormément d’énergie pour réaliser un vide qui est loin d’en avoir la qualité. Le demandeur néophyte d’une installation sous vide à un concepteur vidiste se trouve très vite dans l’embarras par les questions que lui pose celui-ci : — quel sera le niveau de pression à atteindre ; et pourquoi ? — quelle est la charge dégazante ? — quelle est l’importance de la qualité du vide à obtenir ? — l’installation sera-t-elle à fonctionnement continu ou discontinu ? etc. On peut remplir ainsi un questionnaire important faisant, en plus, entrer les problèmes de site, d’économie, etc. Les progrès récents (depuis les années soixante-dix) permettent aux spécialistes du vide de proposer tout un arsenal de solutions pour des applications classiques. Mais ces solutions sont des compromis et si la prévision ou la spécification changent quelque peu, le problème est à revoir entièrement. 

Le problème du coût est très souvent un facteur décisif et quelquefois, il vaut mieux investir dans le choix des matériaux ou dans un bon traitement de surface que dans un système de pompage plus puissant. Une pompe capable de 10 4 Pa avec le débit théorique suffisant n’évacuera pas toujours l’enceinte à 10 4 Pa dans le temps prévu. Il faut alors comprendre et analyser le procédé. Il est souvent utile de reproduire à échelle réduite le phénomène pour l’étudier dans des enceintes plus instrumentées. 

-

-

BM 4 000 - 8

3.3 Enceinte sous vide poussé Le prévidage terminé, on pompe pour obtenir le vide poussé (de 10 Pa à 10 5 Pa au mieux), en effectuant les opérations de fermeture et d’ouverture des vannes correspondantes. Il est très utile durant cette opération de relever et d’enregistrer la courbe de descente en pression. L’allure de cette courbe renseigne l’utilisateur sur la façon dont se passe le pompage et il peut déceler avec une certaine expérience si une anomalie se produit (fuite réelle, dégazage trop important). C’est à ce moment que commencent les problèmes. Pour montrer la difficulté de l’interprétation, nous exposerons un cas précis. -

Exemple : dans une enceinte de 46 m3 de forme vaguement cylin-

drique, de surface d’environ 1 100 m2 avec des pompes d’un débitvolume de 140 m3.s-1, il a été obtenu en deux points opposés une pression de 1,45.10-5 Pa et 1,7.10-5 Pa. L’examen des courbes de pression a fait apparaître après quelque temps une pression de 7,7.10-4 Pa en un point et de 1,3.10-2 Pa avec des oscillations à l’autre point. Les opérateurs sûrs de leur détection de fuite externe ont alors pensé à une fuite d’eau sur un circuit interne. Le circuit d’eau (sous 8 bar) a été fermé et décomprimé. La pression dans l’enceinte est redescendue à 2.10-3 Pa et, après purge de la canalisation d’eau, à 2.10-4 Pa. Après l’ouverture de l’enceinte, on a découvert un bloc de glace à l’endroit de la fuite. On a donc eu fuite d’eau, évaporation, refroidissement, gel de l’eau et formation d’un bouchon de glace puis sublimation de la glace et le phénomène recommence, ce qui amène les oscillations observées autour de 1,3.10-2 Pa.



On voit, sur cet exemple, la complexité de l’analyse en cas d’incident. Dans une enceinte du type four de fusion, de brasure, de fabrication de tubes électroniques, etc., il faut imaginer tous les incidents possibles et les éliminer au fur et à mesure. C’est la raison pour laquelle on installe de plus en plus sur les installations des capteurs de pressions partielles pour connaître la nature des gaz de l’enceinte à tout moment (cf. article Production du Vide. Pompes. Appareils de mesure dans ce traité). Dans le cas d’enceintes à procédés chimiques particulièrement polluées, l’interprétation des spectres enregistrés est complexe et il est parfois difficile de définir le paramètre à mettre en cause. Ce sont les capteurs de mesures de pressions partielles qui ont permis d’analyser et de comprendre les phénomènes de pollution.

4. Sécurité Le vide comme toute installation industrielle ou de laboratoire a ses problèmes de sécurité, qui, à l’heure actuelle, prennent de plus en plus d’importance. Hormis les problèmes de sécurité courants, il a ses problèmes propres liés, d’une part, à la mécanique et, d’autre part, à la physicochimie des opérations qu’il entraîne.

4.1 Sécurité mécanique Il est nécessaire lors du projet d’effectuer les calculs de l’enceinte suivant le code de calcul du CODAP : code français de construction des appareils à pression non soumis à la flamme [Partie C. Règle de calculs des enveloppes cylindriques, sphériques, coniques et des fonds bombés soumis à une pression extérieure]. En cas de non-respect des règles de l’art, on peut avoir un risque d’implosion de l’enceinte sous l’effet de la pression atmosphérique (amenant une force de 10 4 daN sur 1 m 2 d’enceinte). Les cas d’implosion sont rares. Il existe, par contre, des cas de collapsage d’enceinte, car les épaisseurs ont été calculées trop fines, sûrement par suite de compromis. Les remèdes sont simples même si parfois ils sont coûteux. Un cas spécial est celui de l’utilisation d’enceintes en verre et plus particulièrement de cloches. Dans ce cas, il faut

prendre la précaution de mettre un filet ou de recouvrir d’un film plastique l’extérieur pour éviter les éclats en cas de rupture. Le second risque d’ordre mécanique est celui de l’ explosion des pièges, baffles et pompes à fixation cryogéniques , qui après 

réchauffage, remontent en pression.

Exemple : la capacité d’une cryopompe de 1 000 L.s-1en argon est d’environ 500 L (à température et pression normales). Si ce gaz reste contenu dans la pompe dont le volume est d’environ 10 L, pendant le recyclage la pression atteindra plus de 50 bar.

Il est donc indispensable de mettre une soupape de sécurité et de veiller aux pièges et baffles lors de leur réchauffage.

4.2 Sécurités liées à la physicochimie de certaines opérations sous vide Il y a lieu de distinguer ce qui se déroule à l’intérieur de l’enceinte et ce qui peut s’ échapper à l’extérieur par le refoulement des pompes. L’enceinte est par définition en dépression et, en cas de rupture, c’est l’air (ou l’eau) qui rentre dans l’enceinte. Il faut alors examiner les risques (un four à hydrogène sous dépression peut exploser par suite d’une rentrée d’air). À l’intérieur de l’enceinte, on peut avoir des réactions chimiques imprévues par suite du déplacement de l’équilibre de certains composés. Il y a lieu aussi de tenir compte des capteurs à filaments chauds qui peuvent initier des décompositions et provoquer l’étincelle qui sera source d’explosion.

4.3 Environnement



Les rejets des pompes volumétriques sont particulièrement à surveiller car elles dégagent dans l’air ambiant ce qu’elles ont pompé dans les enceintes. Il s’ajoute l’huile et les produits de décomposition de l’huile qui sont particulièrement nocifs. Des filtres pour piéger les aérosols sont installés au refoulement des pompes mais quelquefois cela est insuffisant et il faut canaliser les rejets à l’extérieur du bâtiment.


BM 4 000 - 9

P O U R

Techniques du vide Introduction

E N

par Jean LECLERC Ingénieur de l’École supérieure de chimie industrielle de Lyon Docteur 3 e cycle Chimie minérale et structurale Consultant

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Étanchéité en mécanique . Traité Génie mécanique B 5 420.

Contrôle de l’étanchéité . Traité Mesures et Contrôle R 2 055. Spectrométrie de masse . Traité Analyse et Caractérisation P 2 615. Spectroscopie des électrons Auger . Traité Analyse et Caractérisation P 2 620.

S A V O I R

Dépôts chimiques à partir d’une phase gazeuse . Traité Matériaux métalliques M 1 660. Application à la spectrométrie à décharge lumines- cente . Traité Matériaux métalliques M 1 675. Contrôle des revêtements en production industrielle . Traité Matériaux métalliques M 1 680. Traitement de surface : lexique. Soudage par faisceaux à haute énergie : faisceaux d’électrons et laser . Traité Génie mécanique B 7 740.

Normalisation International Organization for Standardization (ISO) ISO 1000 1981 Système d’unités SI et recommandations pour l’utilisation des multiples et de certaines autres unités.

DIS 1609-3

Technologie du Vide : dimensions des brides.

ISO 3669

1986

Technologie du Vide : brides étuvables. Dimensions.

ISO 554

1976

Atmosphère standard.

ISO 3530

1979

ISO 3529/I

1981

Technologie du Vide : vocabulaire partie 1.

Technologie du Vide : calibrage des détecteurs de fuite type spectromètre de masse.

ISO 3529/II 1981


ISO 3529/III 1981


ISO 2861/I

1974

ISO 2861/II 1980

DIS 3570/1

Jauges (capteurs) à vide : méthodes normalisées pour le calibrage. Partie 1 : diminution de pression par flux continu dans le domaine 10 -1 à 10-5 Pa.

Technologie du Vide : raccords rapides. Dimensions. Partie 1 : raccords à collier.

DIS 3567

Jauges (capteurs) à vide : calibrage par comparaison directe avec un capteur de référence.

Technologie du Vide : assemblage rapide. Dimensions. Partie 2 : raccords de type fileté.

DIS 3568

Jauges (capteurs) à vide à ionisation : calibrage par comparaison directe avec un capteur de référence.

Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. - © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie mécanique

BM 4 000 - 1

P L U S

P O U R E N S A V O I R P L U S


DIS 5300

Jauges (capteurs) à vide du type à conductivité thermique : calibrage par comparaison directe avec un capteur de référence.

ISO 1607/1 1980

Pompes à vide volumétriques : mesure des performances. Partie 1 : mesure du débit-volume (vitesse de pompage).

ISO 1607/2 1978

Pompes à vide volumétriques : mesure des performances. Partie 2 : mesure de la pression limite.

ISO 1608/1 1980

Pompes à fluide moteur : mesure des performances. Partie 1 : mesure du débit-volume (vitesse de pompage).

ISO 1608/2 1978

Pompes à fluide moteur : mesure des performances. Partie 2 : mesurage de la pression critique au refoulement.

DIS 3556/1

Mesurage des caractéristiques. Partie 1 : pompes ioniques.

DIS 5304

Classification en technique du vide.

Deutsches Institut für Normung 1301 12.1985 Unités. Partie 1. Noms. Symboles.

4.82

Partie 1. Supplément. Noms et symboles.

2.78

* Partie 2. Sous-multiples.

10.79

* Partie 3. Facteurs de conversion.

1304

2.78

Symboles généraux à utiliser dans les formules.

1306

6.84

Densité. Table de données.

1313

4.78

Équations physiques.

1314

2.77

* Pression : définition. Unités.

1343

8.86

Références d’environnement.

28400

Association française de normalisation (AFNOR) NF X 10-500 nov. 1975 Vocabulaire. Termes généraux.

NF X 10-501

7.79

NF X 10-507 nov. 1975 Pompes ioniques à pulvérisation. Mesurage des caractéristiques de fonctionnement. nov. 1971 Pompes primaires volumétriques à vide. Mesure du débit-volume.

NF X 10-512 nov. 1975 Pompes primaires volumétriques. Mesurage de la pression limite.

Partie 1 : Termes généraux.

10.80 Partie 2 : Pompes à vide.

mai 1976 Vocabulaire. Pompes à vide.

X 10-502 mai 1980 Termes et définitions. Manomètres à vide. Lexique multilingue.

NF X 10-511

Technologie du Vide. Vocabulaire et Définitions.

10.80

Partie 3 : Capteurs et jauges à vide.

3.76

Partie 4 : Revêtement sous vide.

3.81

Partie 5 : Séchage par le vide et le froid.

10.80

Partie 6 : Techniques d’analyse de surface.

7.78

Partie 7 : Métallurgie sous vide.

10.80 Partie 8 : Système sous vide : composants et accessoires. 28401

11.76

Technologie du Vide : symboles graphiques.

28402

12.76

Technologie du Vide : quantités, symboles, unités.

NF X 10-516 nov. 1975 Pompes à jet de vapeur. Mesurage de la pression critique de refoulement.

28403

9.86

Technologie du Vide : raccords rapides et assemblages (brides).

NF X 10-519 nov. 1975 Pompes turbo-moléculaires. Mesurage des caractéristiques de fonctionnement.

28404

10.86

Technologie du Vide : brides. Dimensions.

28410

11.68

* Mesures des pressions partielles par spectromètre de masse : termes techniques, quantités spécifiques, conditions opératoires.

NF X 10-521 août 1976 Manomètres. Étalonnage. Méthode par comparaison directe.

28411

3.76

Technologie du Vide : spécifications d’acceptation des détecteurs de fuite type spectromètre de masse.

NF X 10-522 août 1976 Manomètre à ionisation. Étalonnage. Méthode par comparaison directe.

28416

3.76

Technologie du Vide : calibrage des capteurs entre 10-3 mbar et 10 -7 mbar. Méthode par diminution de la pression en flux continu.

28417

3.76

Technologie du Vide : mesure des débits par la méthode volumétrique à pression constante.

28418

5.76

Technologie du Vide : méthode de calibrage par comparaison directe avec un capteur de référence. Partie 1 : Principes de base.

9.78

Partie 2 : Capteurs à ionisation.

8.80

Partie 3 : Capteur à conductivité thermique.

8.83

Technologie du Vide : spécifications de recette des pompes rotatives. Partie 1 : Pompes à piston rotatif et à palettes dans le domaine du vide grossier et moyen.

3.76

Partie 2 : Pompes Roots dans le domaine du vide moyen.

28427

2.83

Technologie du Vide : spécifications de recette des pompes à diffusion et à jet de vapeur.

28428

11.78

Technologie du Vide : spécifications de recette des pompes turbomoléculaires.

NF X 10-515 nov. 1971 Pompes à vide et jet de vapeur. Mesure de débitvolume.

X 10-520 nov. 1974 Mesure de la pression dans les systèmes à vide industriels.

X 10-523 nov. 1972 Méthodes générales d’étalonnage des manomètres pour les basses pressions. NF X 10-524 août 1976 Manomètres. Étalonnage. Méthode dynamique. X 10-525 nov. 1979 Manomètres à vide du type à conductibilité thermique. Étalonnage par comparaison directe avec un manomètre de référence. NF X 10-530 nov. 1975 Spectromètres de masse détecteurs de fuites. Étalonnage. NF X 10-531 juil. 1981 Fuite calibrée d’hélium pour détecteur de fuite. Étalonnage.

28426

NF X 10-541 avr. 1976 Technique du vide. Essais de réception des éjecteurs à jet de vapeur d’eau. NF E 04-201

avr. 1978 Symboles graphiques à utiliser en technique du vide.

E 29-720 nov. 1974 Éléments de raccordement pour le vide poussé. Principes de base. NF E 29-721

nov. 1974 Brides à vide poussé. Dimensions.

NF E 29-722

nov. 1974 Brides tournantes pour collets à vide poussé. Joncs d’assemblage. Dimensions.

28429

8.85

* Technologie du Vide : spécification de recette des pompes ioniques à getter.

NF E 29-723

nov. 1974 Collets à vide poussé. Dimensions.

28430

11.84

NF E 29-724

nov. 1974 Raccords rapides à collier pour le vide poussé. Dimensions.

* Technologie du Vide : méthodes de mesure des pompes et compresseurs à jet de vapeur.

28431

1.87

Technologie du Vide : spécifications de recette des pompes à anneau liquide.

66038

4.71

Tables de conversion mbar-Torr.

E 29-726 nov. 1974 Tubes en acier pour canalisation de vide. Dimensions. E 29-728 août 1971 Brides plates pour ultra-vide. Dimensions. E 29-729 nov. 1979 Brides étuvables. Dimensions.

Doc. BM 4 000 - 2

Les normes marquées * sont aussi disponibles en anglais.



PNEUROP 6602 1979

Conditions de réception des pompes à vide. Partie 1 : Pompes rotatives à joints d’huile et pompes Roots.

British Standards Institute 1780 1985 Spécification des capteurs de pression.

3423

1986

Recommandations pour le dimensionnement des appareils sous vide en verre.

3436

1963

Méthodes d’épreuve pour l’étanchéité au gaz des installations sous vide.

5543

1978

Technologie du Vide. Symboles graphiques.

5555

1981

Application des normes nationales pour la réception et les mesures des pompes à vide à jets de vapeur et des compresseurs.

Unités SI et recommandations pour l’utilisation de leurs multiples et de certaines autres unités.

5914

1980

Méthodes de calibrage des détecteurs de fuites type spectromètre de masse utilisé en technologie du vide.

Brides et jonctions. Dimensions.

6134

1981

Spécification des interrupteurs sous vide et sous pression.

5607

1972

Conditions de réception des pompes à vide. Partie 2 : Pompes à vapeur.

5608

1973

Conditions de réception des pompes à vide. Partie 3 : Pompes turbomoléculaires.

5615

1976

Conditions de réception des pompes à vide. Partie 4 : Pompes à ionisation.

6601

1978

6608

1981

P O U R E N S A V O I R P L U S


Doc. BM 4 000 - 3

BM4000

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