Gelegentlich müssen zwei Teile eines Vakuumbehälters mechanisch verbunden, aber galvanisch getrennt sein. Zwischen diesen Teilen befinden sich geflanschte Keramik-Metall-Vakuumisolatoren, die für die notwendige Isolierung sorgen.
Wenn ein äußerer Teil des Behälters vom Boden isoliert ist, aber eine kryogene Flüssigkeits- oder (DI-) Wasserversorgung benötigt, werden Keramik-Metall-Isolatoren mit Rohr und Anschlüssen verwendet (außerhalb des Behälters montiert).
Befindet sich das isolierte Gerät innerhalb des Vakuumgehäuses, werden in der Kammer Isolatoren mit geringem Durchmesser montiert (befestigt an normalen Flüssigkeits- oder Kühlmittel-Durchführungen durch die Kammerwand, siehe Gas-/Flüssigkeitsdurchführungen). Für die letztere Anwendung werden alternativ Stromdurchführungen mit rohrförmigen Leitern verwendet (außerhalb des Vakuumbehälters angebracht).
Keramik-Metall-Isolatoren (für Vakuum) sind in den Nennspannungen von 5kV bis 60kV erhältlich, entweder mit schweißbaren Enden, KF- oder CF-Flanschen. Keramik-Metall-Isolatoren (für Flüssigkeiten) sind für Spannungswerte von 5kV ausgelegt mit Rohren oder Rohrstutzen. Beachten Sie bei der Auswahl eines geeigneten Isolators die Kommentare in der Sidebar mit dem Titel Gasentladungen, da sie auch für diese Komponente gelten.
Gasentladungen
Aus Gründen, die über diesen Anwendungsbereich hinausgehen, haben verschiedene Gase unterschiedliche Durchschlagsspannungen (BV=breakdown voltage). Zum Beispiel zeigt eine Veröffentlichung von Rensselaer Polytechnic, dass die BV von Helium unter bestimmten Bedingungen etwa halb so groß ist wie Luft.
Im Allgemeinen gilt, je einfacher die gasphysikalische Struktur, desto niedriger ist die BV. Atomare Inertgase, insbesondere He, haben bei den meisten Fülldrücken eine niedrige BV. Komplexe Gasmoleküle wie etwa SF6 haben hohe BVs, da die vielen möglichen Bindungsbiege- und Streckmodi helfen, Energie abzubauen, wenn das Molekül von einem Elektron getroffen wird. Das führt dazu, dass Ionisation und die Elektronenvermehrung (welche Entladungen verursacht) unterdrückt wird. SF6 wird als Hinterfüllgas in Stromübertragungsleitungen, Schaltern und Schutzschaltern verwendet.
Um die Auswirkungen des Drucks auf die BV eines Gases zu beurteilen, suchen Sie nach Verweisen auf das Paschen-Gesetz. Im Wikipedia-Eintrag zum Thema gibt es einen Link, der zeigt, dass die BV für Luft von 50,000V bei 760 Torr auf 350V bei 0,2 Torr sinkt. Dies kann Experimente, die niedrige Gasdrücke und hohe Spannungen erfordern, ernsthaft beeinträchtigen.