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Article

1 - PROBLÈMES GÉNÉRAUX. UNITÉS

2 - MANOMÈTRES POUR LA MESURE DES PRESSIONS TOTALES

3 - MESURE DES PRESSIONS PARTIELLES

4 - PROBLÈMES D’ÉTALONNAGE

5 - CORRECTIONS DUES À LA TEMPÉRATURE

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : R2050 v3

Mesure des pressions partielles
Mesure du vide

Auteur(s) : Denis PERRILLAT‐AMÉDÉ

Date de publication : 10 juil. 1996

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Auteur(s)

  • Denis PERRILLAT‐AMÉDÉ : Ingénieur ENSMM (École nationale supérieure de mécanique et des microtechniques) - Ex‐ingénieur d’études « Vide secondaire et ultravide », CIT Alcatel.

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INTRODUCTION

Cet article actualise l’article précédemment rédigé par Pierre DUVAL, ancien chef du service Études‐Vide CIT‐Alcatel, dont il reprend de larges extraits.

Ce que l’on nomme couramment le vide est constitué par le domaine des atmosphères gazeuses dont la pression est inférieure à la pression atmosphérique. Il faut être bien conscient que, dès que l’on s’écarte notablement de la pression atmosphérique, « mesurer le vide » est une opération difficile : de la pression atmosphérique à l’ultra‐vide, la plage à mesurer s’étend sur 15 à 16 décades, et l’on conçoit facilement qu’il faut se résigner à utiliser plusieurs appareils de mesure de types différents pour couvrir une étendue aussi considérable.

Par souci de commodité, on découpe assez arbitrairement le domaine du vide en intervalles de pression P, auxquels on donne par convention les noms suivants :

  • vide primaire10 2Pa < P < 10 5Pa ;

  • vide moyen10 –1Pa < P < 10 2Pa ;

  • vide poussé10 –5Pa < P < 10 –1Pa ;

  • ultra‐videP < 10 –5Pa.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-r2050


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3. Mesure des pressions partielles

Il existe de nombreux cas d’utilisation d’appareils sous vide où la connaissance de la composition de l’atmosphère raréfiée est aussi importante que la mesure de sa pression totale. On peut citer, à titre d’exemple, la fabrication de résistance de nitrure de tantale par pulvérisation cathodique, où les impuretés modifient sensiblement la résistivité des couches déposées. On a donc besoin, pour cette analyse, de spectromètres adaptés au fonctionnement sous vide, qui sont en général électromagnétiques (spectromètres de masse).

3.1 Analyseurs de gaz

Comme leur nom l’indique, les spectromètres de masse sont des appareils qui trient les molécules en fonction de leur masse. Pour ce faire, on opère sur des ions dont la trajectoire dans un champ électromagnétique est déterminée par la valeur du champ lui‐même, l’énergie des ions et le rapport m /q de la masse de l’ion à sa charge. On voit donc que, dans un champ donné, la trajectoire ne sera déterminée que par le rapport m /q.

La spectrométrie de masse constitue une technique difficile ; nous décrirons sommairement le principe des principaux appareils utilisés pour la mesure des pressions partielles dans les systèmes sous vide. Pour plus de détails, le lecteur se reportera à l’article [61] des Techniques de l’Ingénieur, ainsi qu’aux références [22] à [29].

Un spectromètre de masse comprend deux parties principales :

  • une source d’ions ;

  • un système analyseur.

Dans les appareils destinés à la mesure des pressions partielles, la source d’ions est du type à cathode chaude et à tension d’accélération variable.

C’est après la production des ions que des différences importantes apparaissent au niveau du système d’analyse. Les analyseurs les plus fréquemment utilisés sont de deux types :

  • les spectromètres à déflexion magnétique ;

  • les analyseurs quadripolaires.

  • Dans les spectromètres à déflexion magnétique, on injecte les ions, venant de la source d’ions, dans un champ magnétique qui est orthogonal à leur trajectoire initiale (figure 17)....

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ROMMEL (G.) -   Notions de base en technique du vide.  -  SFV Société française du vide (1995).

  • (2) - DUVAL (P.) -   Le vide. Ses applications, son obtention.  -  SFV (1993).

  • (3) - BLANC (B.), HENRY (R.), LECLERC (J.) -   Guide de l’étanchéité.  -  SFV (1981).

  • (4) - GRIGOROV (G.), KANEV (V.) -   Le vide poussé au laboratoire et dans l’industrie.  -  (Traduit du bulgare par E. Thomas). Masson (1970).

  • (5) - HOLLAND (L.), STECKELMACHER (W), YARWOOD (J.) -   Vacuum manual.  -  E. et F.N. Spon Edit. London (1974).

  • (6) - GASCOIGNE (J.) -   Precise pressure measurement in the range 0,1‐500 torr.  -  Vacuum (G. B.), 21, no 1‐2, p. 21 (1971).

  • ...

NORMES

  • Technique du vide. Vocabulaire. Termes généraux. - X 10‐500 - 11.75

  • Technique du vide. Vocabulaire. Pompe à vide. - X 10‐501 - 5.76

  • Technique du vide. Termes et définitions. Manomètre à vide. Lexique multilingue. - X 10‐502 - 5.80

  • Technique du vide. Mesure de la pression dans les systèmes à vide industriels. - X 10‐520 - 11.74

  • Technique du vide. Manomètres. Étalonnage. Méthode par comparaison directe. - X 10‐521 - 8.76

  • Technique du vide. Manomètre à ionisation. Étalonnage. Méthode par comparaison directe. - X 10‐522 - 8.76

  • Technique du vide. Méthodes générales d’étalonnage des manomètres par les basses pressions. - X 10‐523 - 11.72

  • Technique du vide. Manomètres‐Étalonnage....

1 Fournisseurs de manomètres à vide

(Liste non exhaustive)

Alcatel Vacuum Technology - http://www.adixen.com/

Edwards (groupe BOC) - http://www.edwards.boc.com

Galileo Vacuum Systems - http://www.galileovacuum.com/

Inficon - http://www.inficon.com

Leybold Vacuum - http://www.leyboldvac.de/france/

MKS Instruments - http://www.mksinstuments.fr

Okano Works Ltd - http://www.okanoworks.com

Pfeiffer Vacuum - http://www.pfeiffer-vacuum.com/

Quad Services

Rietschle Thomas - http://www.rietschle.fr

Teledyne - http://www.teledyne.com

Televac - http://www.televac.com

Ulvac Technologies - http://www.ulvac.com

Varian Vacuum Technologies - http://www.varianinc.com

VRC - http://www.vacuumresearchcorp.com

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