Gaz à très basse pression - Dimensionnement d’installation

La conception correcte d’une installation sous vide nécessite la bonne connaissance du besoin à satisfaire, ainsi que des contraintes à prendre en compte. Le besoin peut être une basse pression à atteindre dans un volume en un temps maximal donné. On nomme ce type de besoin par l’expression « pompage en volume ». On peut aussi vouloir maintenir une basse pression dans une enceinte malgré la présence d’un flux donné de gaz. On parle dans ce cas de « pompage en flux ». Les valeurs de ces paramètres de pression, de volume, et de flux sont en général connues, puisqu’il s’agit des spécifications techniques d’une installation. En revanche, il est fréquent que les contraintes à prendre en compte soient mal connues, et c’est une des difficultés dans la conception d’une d’installation. Il faut alors prendre des hypothèses, dont la pertinence est une condition de la justesse de la conception. Ces contraintes peuvent être le taux de désorption des matériaux, les éventuelles conductances internes de composants dont on ne connaît pas la valeur, l’obligation d’utiliser des composants existants qui s’avèrent être sous-dimensionnés. La connaissance des méthodes de dimensionnement des installations permet, en cas de contraintes mal connues ou rédhibitoires, de formuler des recommandations, de borner les incertitudes, de préconiser des mesures, ou de conclure à une impossibilité technique. Cet article présente et met en œuvre tous les paramètres et contraintes que l’on doit prendre en compte dans un calcul d’installation réelle. Cependant, il existe des installations complexes dans leur structure et dans leur mode de fonctionnement, ou présentant des singularités. Il n’est pas toujours possible, pour ces installations, de les décomposer en sous-installations plus simples. Une approche calculatoire traditionnelle telle que décrite dans cet article n'est guère possible dans ces cas extrêmes, et la résolution doit faire appel à des moyens avancés de modélisation numérique qui sortent du cadre de cette étude.