什麼是超高真空系統？
許多行業需要設備在高真空條件下運行，包括空間衞星、半導體制造、醫療設備以及實驗室研究等應用。常見的工藝包括：
- 真空鍍膜和沉積工藝，如物理氣相沉積（PVD）或離子束濺射（IBS）
- 光刻技術
- 激光
- 粒子加速器
- 分析過程，如質譜分析
- 微波真空電子通訊設備
所需真空的水平取決於應用需求，通常定義為：
- 極限高真空（XHV）：小於10^-12 mbar
- 超高真空（UHV）：10^-7至10^-12 mbar之間
- 高真空（HV）：10^-7至10^-3 mbar之間
如上所述，這些是極端的壓力環境，任何細微的失誤都可能導致真空損失，從而導致超高真空腔的失效。
為什麼清洗超高真空部件很重要？
為了在這些條件下運行，暴露在真空中的部件，如容器、管道、儀器和結構元件，必須滿足特定的脱氣要求。脱氣是指污染物從部件表面釋放，這種現象在暴露於足夠的真空條件下發生。過多的污染物脱氣會妨礙達到所需的真空水平並保持真空狀態。
清潔要求和規格
暴露於高真空和超高真空條件的金屬部件必須滿足特定的清潔要求，以確保在最終使用中的良好性能。針對超高真空應用的部件清潔需要：
- 有效去除製造和組裝過程中常見的油、潤滑脂以及其他碳氫化合物。
- 消除直徑大於0.005英寸（0.13毫米）的顆粒物。
- 將清潔溶劑殘留物的脱氣量降至可接受的水平。
- 對部件材料無損害。
脱氣率測量包括標準的ASTM E-1559和由硬件製造商指定的專有方法，這些方法可能還會規定脱氣性能標準。國家點火裝置（NIF）還參考了Gross Cleaning MEL99-009-OK和Precision Cleaning MEL00-016-OE的規格，這些規格對總體清潔要求至關重要。
主要的污染物是什麼？
脱氣中的污染物可能包括部件表面殘留的任何材料，如加工中使用的冷卻劑、指定不當的清潔劑殘留物以及其他污染物。
常見污染物示例包括：
- 金屬微粒等顆粒物
- 油和潤滑脂
- 冷卻劑
- 未使用去離子水的殘留物
- 膠帶殘留物
如何清潔用於超高真空環境的部件
清潔超高真空部件的過程必須儘量減少潛在的殘留物源，這些殘留物會導致脱氣，以及其他具有脱氣以外危害的污染物和顆粒物。因此，超高真空清潔程序中清潔劑或溶劑的性能要求是雙重的：不僅要確保有效去除污染物，還要確保在去污過程中能非常徹底地清除清潔介質本身（例如，在具有充分沖洗能力和控制的工藝中使用易沖洗的水基清潔劑）。
超高真空清潔設備和流程類似於其他精密清潔應用。這些流程可能包括水基工藝，如帶有超聲波的浸泡、噴洗和採用機械攪動方式的旋轉籃系統。超高真空部件的水基清潔工藝通常包括非常徹底的多級沖洗過程，並對最終沖洗用水的控制有嚴格要求。此外，乾燥步驟的控制也需要更加嚴格（例如，用過濾至特定標準的氮氣進行乾燥等）。
已驗證與引用的部件清洗化學品
多款Brulin產品已按照上述規格進行評估，並被證明能有效清潔部件，確保其在超高真空操作中正常工作。AquaVantage 815 GD 和 1990 GD 已被多種來源充分記錄和引用用於此類用途。
第三方測試與文獻引用的Brulin清洗劑包括：
- Meyer Tool
- 勞倫斯利弗莫爾國家實驗室
- 美國粒子加速器學校——包括勞倫斯利弗莫爾國家實驗室和康奈爾大學等學術研究機構的多次引用
- 新墨西哥大學的學術論文《用於真空電子通信設備材料的二次電子產額測量》等多項學術參考文獻
此外，AquaVantage 815 GD-NF 和 3843 GD 也被客户反饋和第三方測試證明在實際應用中表現出色。
多個供應商的已知或報告批准與建議，主要針對Brulin產品（特別是815 GD或815 GD-NF）用於清洗超高真空部件。這些供應商包括：
- 半導體設備製造商，尤其是製造用於光刻的特殊光源設備、原子層沉積的薄膜加工設備、離子束濺射設備以及激光熱退火設備的製造商
- 專注於超高真空（UHV）和極限高真空（XHV）部件清洗解決方案的合同清洗服務供應商
- 超高真空部件供應商在精密加工/製造後進行的內部清洗
我們還提供一項案例研究，來自一家真空容器製造客户，測試顯示我們的815 GD化學品在準備脱氣測試及最終真空服務方面表現卓越。
清洗UHV部件時，使用能夠最大限度減少殘留污染物的方法至關重要。
Brulin推薦產品: AquaVantage ® 815 GD，815GD-NF, 1990GD
清洗部件:不鏽鋼、鈦合金、鋁合金、不導電鎳、其他部分金屬合金
清洗污漬成分: 微粒和低濃度的離子雜質，以及極少的油污。
為什麼零部件需要去除油污:
• 減少部件表面上的離子雜質。
• 滿足容器排氣（outgassing)性能的測試 (由第三方實驗室檢測).此測試檢測出了在真空下嵌入金屬表面的有機材料的數量和成分。如果測試中的數量太大，則意味着最終的加工設備很難將容器真空至全真空狀態。
815 GD 在這些測試中都有極好的表現， 主要表現為優秀的清潔能力以及測試中未發現清洗劑的殘留。
