Aluminio: un extraordinario material para aplicaciones de ultra alto vacío. (UHV)

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Aluminio: un extraordinario material para aplicaciones de ultra alto vacío. (UHV)

El acero inoxidable, a diferencia del aluminio, ha sido tradicionalmente el material más demandado para aplicaciones de alto vacío. Su fácil accesibilidad, facilidad de soldeo, sus buenas propiedades frente a la corrosión, limpieza, y el desarrollo de un amplio número de componentes estándar de vacío en este material por los fabricantes lo han hecho durante muchos años la opción principal en el diseño de sistemas de alto vacío.

¿Por qué el aluminio es también una excelente opción para aplicaciones UHV, y en muchos casos superior?

Simplemente por sus propiedades físicas:

El hidrógeno es uno de los gases más difíciles de eliminar en aplicaciones de UHV y XHV. El aluminio tiene 7 órdenes de magnitud menos cantidad de H2 que el acero inoxidable.

El uso del aluminio en la fabricación de equipos UHV reduce la contaminación por presencia de compuestos de carbono CO, CO2,CH4

La conductividad térmica del aluminio es 10x veces superior al acero inoxidable y la difusividad térmica 21x veces superior a la del acero inoxidable, por lo que las cámaras en aluminio poseen un extraordinario comportamiento durante los procesos de ‘bakeout’ obteniéndose mayor desgasificado a menores temperaturas, con el sustancial ahorro de energía, tiempo y mayor protección de equipos auxilares.

La tasa de desgasificado es inferior a 1E-13 Torr litro/s·cm2, después del bakeout, valor que lo hace apto para aplicaciones de UHV y XVH si se compara con el valor de 6,3e-11 Torr litro/s·cm2.

Alta resistencia a gran variedad de productos químicos.

Atlas Technologies ha desarrollado un procedimiento de limpieza y bakeout de las superficies que transforman los hidróxidos en moléculas de óxido estables que actúan como pasivante inhibiendo la difusión de otros contaminantes y disminuyendo los tiempos de bombeo y/o el tamaño de los equipos con su correspondiente ahorro.

Puede anodizarse.

Su baja actividad nuclear con una vida media lo hace ideal para aplicaciones radiactivas y minimiza los residuos por activación nuclear y la seguridad del personal.
El aluminio no es magnético, lo que es una ventaja para aplicaciones donde intervienen grandes campos magnéticos como aceleradores, imanes superconductores,…

Gracias a su bajo módulo de Young  69 GPa, frente 207GPa del acero inoxidable, amortigua perfectamente las vibraciones.

El peso de un sistema en aluminio es 3 veces menor que el de uno de acero inoxidable.

La velocidad de mecanizado es 10 veces mayor que la del acero inoxidable. Esta característica produce serios ahorros de coste en la fabricación de cámaras de gran tamaño y geometría compleja, pues pueden fabricarse a partir de un monobloque.

Todas estas propiedades hacen que considerar la compra de una cámara de vacío en aluminio sea una opción muy interesante desde el punto de vista técnico y económico.

 

Photo Credits: ATLAS TECHNOLOGIES INC.

 

 

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