什么是超高真空系统？
许多行业需要设备在高真空条件下运行，包括空间卫星、半导体制造、医疗设备以及实验室研究等应用。常见的工艺包括：
- 真空镀膜和沉积工艺，如物理气相沉积（PVD）或离子束溅射（IBS）
- 光刻技术
- 激光
- 粒子加速器
- 分析过程，如质谱分析
- 微波真空电子通讯设备
所需真空的水平取决于应用需求，通常定义为：
- 极限高真空（XHV）：小于10^-12 mbar
- 超高真空（UHV）：10^-7至10^-12 mbar之间
- 高真空（HV）：10^-7至10^-3 mbar之间
如上所述，这些是极端的压力环境，任何细微的失误都可能导致真空损失，从而导致超高真空腔的失效。
为什么清洗超高真空部件很重要？
为了在这些条件下运行，暴露在真空中的部件，如容器、管道、仪器和结构元件，必须满足特定的脱气要求。脱气是指污染物从部件表面释放，这种现象在暴露于足够的真空条件下发生。过多的污染物脱气会妨碍达到所需的真空水平并保持真空状态。
清洁要求和规格
暴露于高真空和超高真空条件的金属部件必须满足特定的清洁要求，以确保在最终使用中的良好性能。针对超高真空应用的部件清洁需要：
- 有效去除制造和组装过程中常见的油、润滑脂以及其他碳氢化合物。
- 消除直径大于0.005英寸（0.13毫米）的颗粒物。
- 将清洁溶剂残留物的脱气量降至可接受的水平。
- 对部件材料无损害。
脱气率测量包括标准的ASTM E-1559和由硬件制造商指定的专有方法，这些方法可能还会规定脱气性能标准。国家点火装置（NIF）还参考了Gross Cleaning MEL99-009-OK和Precision Cleaning MEL00-016-OE的规格，这些规格对总体清洁要求至关重要。
主要的污染物是什么？
脱气中的污染物可能包括部件表面残留的任何材料，如加工中使用的冷却剂、指定不当的清洁剂残留物以及其他污染物。
常见污染物示例包括：
- 金属微粒等颗粒物
- 油和润滑脂
- 冷却剂
- 未使用去离子水的残留物
- 胶带残留物
如何清洁用于超高真空环境的部件
清洁超高真空部件的过程必须尽量减少潜在的残留物源，这些残留物会导致脱气，以及其他具有脱气以外危害的污染物和颗粒物。因此，超高真空清洁程序中清洁剂或溶剂的性能要求是双重的：不仅要确保有效去除污染物，还要确保在去污过程中能非常彻底地清除清洁介质本身（例如，在具有充分冲洗能力和控制的工艺中使用易冲洗的水基清洁剂）。
超高真空清洁设备和流程类似于其他精密清洁应用。这些流程可能包括水基工艺，如带有超声波的浸泡、喷洗和采用机械搅动方式的旋转篮系统。超高真空部件的水基清洁工艺通常包括非常彻底的多级冲洗过程，并对最终冲洗用水的控制有严格要求。此外，干燥步骤的控制也需要更加严格（例如，用过滤至特定标准的氮气进行干燥等）。
已验证与引用的部件清洗化学品
多款Brulin产品已按照上述规格进行评估，并被证明能有效清洁部件，确保其在超高真空操作中正常工作。AquaVantage 815 GD 和 1990 GD 已被多种来源充分记录和引用用于此类用途。
第三方测试与文献引用的Brulin清洗剂包括：
- Meyer Tool
- 劳伦斯利弗莫尔国家实验室
- 美国粒子加速器学校——包括劳伦斯利弗莫尔国家实验室和康奈尔大学等学术研究机构的多次引用
- 新墨西哥大学的学术论文《用于真空电子通信设备材料的二次电子产额测量》等多项学术参考文献
此外，AquaVantage 815 GD-NF 和 3843 GD 也被客户反馈和第三方测试证明在实际应用中表现出色。
多个供应商的已知或报告批准与建议，主要针对Brulin产品（特别是815 GD或815 GD-NF）用于清洗超高真空部件。这些供应商包括：
- 半导体设备制造商，尤其是制造用于光刻的特殊光源设备、原子层沉积的薄膜加工设备、离子束溅射设备以及激光热退火设备的制造商
- 专注于超高真空（UHV）和极限高真空（XHV）部件清洗解决方案的合同清洗服务供应商
- 超高真空部件供应商在精密加工/制造后进行的内部清洗
我们还提供一项案例研究，来自一家真空容器制造客户，测试显示我们的815 GD化学品在准备脱气测试及最终真空服务方面表现卓越。
清洗UHV部件时，使用能够最大限度减少残留污染物的方法至关重要。
Brulin推荐产品: AquaVantage ® 815 GD，815GD-NF, 1990GD
清洗部件:不锈钢、钛合金、铝合金、不导电镍、其他部分金属合金
清洗污渍成分: 微粒和低浓度的离子杂质，以及极少的油污。
为什么零部件需要去除油污:
• 减少部件表面上的离子杂质。
• 满足容器排气（outgassing)性能的测试 (由第三方实验室检测).此测试检测出了在真空下嵌入金属表面的有机材料的数量和成分。如果测试中的数量太大，则意味着最终的加工设备很难将容器真空至全真空状态。
815 GD 在这些测试中都有极好的表现， 主要表现为优秀的清洁能力以及测试中未发现清洗剂的残留。
