Existem vários nomes atribuídos aos comprimentos de onda abaixo do ultravioleta. No entanto, devido à absorção do ar até alguns nanômetros e à necessidade de evacuar qualquer parte do experimento ambiental, essa faixa espectral é chamada de ultravioleta a vácuo (VUV).
As regiões VUV são circundadas "acima" pela região espectral ultravioleta (UV) (a partir de 200 nm) e pelo lado de comprimento de onda longo da região de raios X duros abaixo (em torno de 1 nm).
O domínio do ultravioleta a vácuo é composto por três regiões principais:
Esses domínios possuem seus próprios significados físicos:
O ultravioleta distante, que termina em torno de 120 nm, corresponde à barreira natural de transmissão da radiação através de qualquer material de janela. A baixa refletividade das lentes em raios X moles exige o uso de grandes ângulos de desvio, de até 170° (ângulos de incidência extremamente baixos).
Figura 1: Domínio do ultravioleta a vácuo
Embora a radiação ultravioleta no vácuo seja bloqueada pela maioria dos gases da atmosfera, ela pode se propagar parcialmente através de gases transparentes como nitrogênio e hidrogênio, ou totalmente através do vácuo. Portanto, a análise por VUV requer tecnologias de vácuo que variam de alto vácuo (~10⁻⁶ mbar, 10⁻⁴ Pa) a ultra-alto vácuo (~10⁻⁹ mbar, 10⁻⁷ Pa).
Energia
A energia E, a frequência n e o comprimento de onda λ de um
Os fótons estão relacionados por:
E = hν = hc/λ
Conversão de elétron-volt: E (eV) = 1240/ λ (nm)
Aspirador e unidades de vácuo
A qualidade do vácuo está relacionada à quantidade de partículas restantes no sistema.
A distância média que as moléculas de gás percorrem antes de colidirem entre si caracteriza o nível de vácuo. Aumentar essa distância bombeando as câmaras melhora a qualidade do vácuo.
Pressão
O Sistema Internacional de Unidades (SI) para pressão é o Pascal (Pa), equivalente a uma força de 1 N/m², mas a unidade CGS chamada Bar (bar) também é amplamente utilizada. A pressão de vácuo também pode ser medida em torr (Torr) ou em atmosferas (atm). Para conversões, profissionais preferem usar unidades como milibares (mbar) e hectopascais (hPa), que são a maneira mais fácil de converter essas unidades em torr com um fator aproximado. As aproximações abaixo para a conversão de unidades são comumente aceitas.
Faixa de vácuo
Vácuo baixo (aproximado). Pressão atmosférica até 1 mbar.
Vácuo médio de 1 a 10-3 mbar
Alto vácuo (HV) 10-3 a 10-8 mbar
Ultra-alto vácuo (UHV) 10⁻⁸ a 10⁻¹² mbar
Alto vácuo extremo (EHV) Menos de 10⁻¹² mbar
Alto vácuo (HV)
Um nível de alto vácuo de cerca de 10-5 a 10-6 mbar (10-3 a 10-4 Pa) é suficiente para a maioria das aplicações de VUV utilizadas na deposição de filmes finos, semicondutores, na maioria das caracterizações por métodos de reflectância ou absorbância e em emissões espectrais… onde se busca um vácuo não estrito, permitindo a livre passagem de luz, partículas e elétrons.
Alto vácuo ultra-alto (UHV)
O Ultra Alto Vácuo é mais dedicado a áreas de pesquisa, como estudos de fusão, ciências eletrônicas, lasers de elétrons livres ou síncrotrons, onde a contaminação por moléculas de gás residual pode ser um problema nos experimentos, sendo esses bons exemplos.
