Techniques du vide - Introduction

Le vide 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’atmosphère. C’est un domaine très vaste. Si la métallurgie sous vide, l’imprégnation, 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 revêtements 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, certains ont obtenu des pressions de 10 −12 Pa. Bien que ce niveau soit très bas, ce n’est pas encore le vide parfait.

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 performant, il n’en est pas devenu moins exigeant pour autant. Au contraire, la spécificité 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 10⁴ et a fortiori d’un facteur 10¹⁰ 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 disciplines.