Tarp reikliausių ir svarbiausių aukštųjų technologijų taikomųjų programų yra tos, kuriose egzistuoja itin aukšto vakuumo (UHV) aplinka, pvz., dalelių greitintuvai, puslaidininkių gamyba ir pažangūs moksliniai tyrimai. UHV aplinką paprastai apibrėžia poreikis valdyti žemesnį nei maždaug 1 x 10ˉ⁶ torr slėgį, kuris kelia unikalių iššūkių mechaniniams komponentams. Kokie pagrindiniai iššūkiai? Iššūkiai apima medžiagų išsiskyrimą, tepimą, terminį stabilumą ir medžiagų suderinamumą, todėl visi komponentai turi atitikti griežtus reikalavimus, kad būtų užtikrintas optimalus veikimas ir neužterštų subtilios vakuuminės aplinkos. Guoliai yra esminis daugelio UHV sistemų komponentas, o vienas iš svarbiausių UHV guolių aspektų yra sumažinti dujų išsiskyrimą, įstrigusių dujų išsiskyrimą iš medžiagų, kurios gali pakenkti vakuumui. Siekdama patenkinti šiuos reikalavimus tiksliųjų guolių ir įrankių specialistas „Carter Manufacturing“ tiekia tiksliai sukonstruotus guolius iš pirmaujančių prekių ženklų, tokių kaip UNASIS, Silverthin, Carter ir KMS. Kai kuriems tikslams mūsų itin didelio vakuumo inžinieriai gali rekomenduoti alternatyvias guolių medžiagas, pavyzdžiui, keramiką arba nerūdijančio plieno/keramikos hibridus. Keraminiai rutuliai pasižymi Rokvelo kietumu, kuris paprastai yra 2–3 kartus kietesnis už plieną, todėl naudojant pažangiausius plieno ir keraminių korpusų, narvų ar rutulių derinius galima gaminti įvairius degtukus. Rezultatas yra puikus keraminių, nerūdijančio plieno ir hibridinių guolių sprendimų pasirinkimas UHV reikmėms. Kodėl medžiagų pasirinkimas yra labai svarbus Atidžiau pažvelgus į „Carter“ siūlomus guolių tipus, skirtus UHV reikmėms, patvirtinama, kad medžiagos, pasižyminčios mažomis dujomis išsiskiriančiomis savybėmis, yra pasitvirtinusios ir todėl yra tinkamiausias pasirinkimas. Pavyzdžiui, nerūdijantis plienas (304 arba 316 klasės), keramika, pvz., silicio nitridas ir cirkonis, arba specialiai sukurti lydiniai, tokie kaip Inconel. Kai kuriais atvejais naudojamos dangos, tokios kaip titano nitridas (TiN) arba deimantų pavidalo anglis (DLC), siekiant dar labiau sumažinti dujų išsiskyrimo problemas ir padidinti medžiagos stabilumą. O kaip su tepimu? Įprasti tepalai netinka UHV aplinkoje, nes gali išgaruoti ir dėl to patekti į teršalus. Dėl to UHV guoliai dažnai priklauso nuo sauso tepimo, naudojant kietus tepalus, tokius kaip molibdeno disulfidas (MoS2) ir volframo disulfidas (WS2), arba veikia be tepimo. Štai kodėl keraminiai guoliai yra ypač tinkami naudoti UHV dėl savo nemagnetinių savybių, mažos trinties ir gebėjimo veikti be tepalų. Be to, UHV guoliai turi atlaikyti ekstremalias temperatūras, susijusias su vakuuminio kepimo procedūromis, kurios gali siekti 200-450ºC, kad pašalintų paviršiaus teršalus ir įstrigusias dujas. Tokios medžiagos kaip keramika ir karščiui atsparūs lydiniai yra idealūs tokiomis sąlygomis, nes išlaiko matmenų stabilumą ir yra atsparūs terminiam skilimui. Tikslumas ir švara yra būtini UHV aplinkai sukurti guoliai yra labai svarbūs tais atvejais, kai tikslumas ir švara yra svarbiausi. Pavyzdžiui, tokios institucijos kaip CERN, Max Planck institutai ir Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) priklauso nuo šių dalelių greitintuvų ir sinchrotronų guolių, kur net menkiausias užterštumas gali pakenkti eksperimento rezultatams. Panašiai UHV guoliai naudojami puslaidininkių gamyboje ir paviršiaus moksle, kur tikslus judesio valdymas yra labai svarbus jautrių procesų sėkmei. Vieta, vieta, vieta Karterio vieta JK mokslo centre Oksfordšyro aukštųjų technologijų ir kosmoso srityje leidžia jiems tiesiogiai bendradarbiauti su mokslininkais ir inžinieriais, siekiant užtikrinti, kad jų tiekiami guoliai ne tik atitiktų, bet ir viršytų UHV reikmėms reikalingą našumą. Pavyzdžiui, kai kurios pirmaujančios JK branduolinių tyrimų infrastruktūros, tokios kaip JK atominės energijos institucija, bendras Europos projektas Tarus ir Rutherford Appleton laboratorija. Be to, jų partnerystė su šiomis pirmaujančiomis institucijomis rodo įsipareigojimą remti novatoriškus tyrimus ir plėtrą tokiose srityse kaip spektroskopija, dalelių fizika ir medžiagų mokslas.