مضخات التفريغتستخدم في مجموعة متنوعة منأنظمة الفراغ، جنبًا إلى جنب مع الغرف وطرق التشغيل. في بعض الحالات، سيتم استخدام أكثر من مضخة (على التوالي أو بالتوازي) في تطبيق واحد. يمكن استخدام مضخة الإزاحة الإيجابية التي تحمل حمولة غاز من منفذ السحب إلى منفذ المخرج (العادم) لتوليد فراغ جزئي، يُعرف غالبًا بالفراغ الخشن. لا يمكن لهذه المضخات الوصول إلا إلى فراغ منخفض بسبب القيود الميكانيكية الخاصة بها. يجب استخدام إجراءات أخرى، بشكل عام بالتسلسل، لاحقًا لإنتاج فراغ أكبر (عادةً بعد استخدام مضخة الإزاحة السلبية لإنتاج فراغ سريع). يمكن استخدام مضخة ريشة دوارة محكمة الغلق بالزيت (مضخة الإزاحة الإيجابية الأكثر شيوعًا) لدعم مضخة الانتشار، أو يمكن استخدام مضخة التمرير الجافة لدعم مضخة جزيئية توربينية. توجد تركيبات أخرى، اعتمادًا على قوة الفراغ المطلوبة.
من الصعب تحقيق درجة عالية من الفراغ لأن خصائص إطلاق الغازات وضغط البخار لجميع المواد المعرضة للفراغ يجب فحصها بعناية. على سبيل المثال، يجب ألا تتبخر الزيوت والشحوم والحشيات البلاستيكية أو المطاطية المستخدمة كأختام لغرف الفراغ عند ملامستها للفراغ؛ وإلا فإن الغازات الناتجة ستمنع تحقيق الدرجة المناسبة من الفراغ. غالبًا ما يجب تحميص جميع الأسطح المعرضة للفراغ عند درجة حرارة عالية لطرد الغازات الممتصة.
إن التجفيف قبل الضخ بالتفريغ قد يساعد أيضًا في منع انبعاث الغازات. إن الغرف المعدنية ذات الأختام المعدنية، مثل حواف كلاين أو حواف ISO، أكثر شيوعًا في أختام الغرف ذات التفريغ العالي من الحشيات المطاطية، والتي تكون أكثر شيوعًا في إغلاقات الغرف ذات التفريغ المنخفض. يجب أن يكون النظام نظيفًا وخاليًا من الحطام العضوي لتقليل انبعاث الغازات. تتمتع جميع المواد، الصلبة أو السائلة، بضغط بخار منخفض، وعندما ينخفض ضغط الفراغ إلى ما دون ضغط البخار هذا، يصبح انبعاث الغازات أمرًا بالغ الأهمية. ونتيجة لذلك، فإن العديد من المواد التي تعمل جيدًا في الفراغات المنخفضة، مثل الإيبوكسي، قد تنطلق منها الغازات في الفراغات الأعلى. مع وجود هذه الضمانات، يمكن الحصول على فراغات تبلغ 1 ميجا باسكال باستخدام مجموعة متنوعة من المضخات الجزيئية. ومن الممكن تحقيق 1 ميكرو باسكال بالتصميم والتشغيل المناسبين.
يمكن استخدام أنواع مختلفة من المضخات على التوالي أو بالتوازي. يمكن استخدام مضخة الإزاحة الإيجابية لإزالة غالبية الغاز من الغرفة في تسلسل ضخ قياسي، بدءًا من الغلاف الجوي (760 تور، 101 كيلو باسكال) والعمل حتى 25 تور (3 كيلو باسكال). ثم يتم تقليل الضغط إلى 104 تور باستخدام مضخة الامتصاص (10 ميجا باسكال). يمكن استخدام مضخة تبريد أو مضخة جزيئية توربينية لتقليل الضغط إلى 108 تور (1 باسكال). أقل من 106 تور، يمكن تشغيل مضخة أيونات إضافية لإزالة الغازات التي لا تستطيع مضخة التبريد أو المضخة التوربينية التعامل معها، مثل الهيليوم أو الهيدروجين.
غالبًا ما تكون المعدات المصممة خصيصًا والإجراءات التشغيلية الصارمة والقدر المناسب من التجربة والخطأ مطلوبة للفراغ العالي للغاية. تعد أنظمة الفراغ المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ذات الحواف الفراغية المغلفة بالمعدن هي الأكثر شيوعًا. لتعزيز ضغط بخار جميع عناصر إطلاق الغازات مؤقتًا في النظام وغليها، يتم خبز النظام عادةً، ويفضل تحت الفراغ. يمكن أيضًا إجراء إطلاق الغازات للنظام في درجة حرارة الغرفة إذا لزم الأمر، على الرغم من أنه سيستغرق وقتًا أطول بكثير. يمكن تبريد النظام لخفض ضغوط البخار لتقليل إطلاق الغازات المتبقية أثناء التشغيل الحقيقي بمجرد غلي الجزء الأكبر من مواد إطلاق الغازات وإخلائها. يتم استخدام النيتروجين السائل لتبريد بعض الأنظمة بعمق أقل من درجة حرارة الغرفة من أجل إيقاف إطلاق الغازات المتبقية مع ضخ النظام بالتبريد أيضًا.
يجب معالجة بعض مسارات التسرب غير المعتادة ومصادر إطلاق الغازات في أنظمة الفراغ العالي للغاية. يصبح امتصاص الماء للألمنيوم والبلاديوم سببًا لا يطاق لإطلاق الغازات، ويجب معالجة حتى المعادن الصلبة مثل قدرة امتصاص الفولاذ المقاوم للصدأ والتيتانيوم. في الفراغ الشديد، تغلي بعض الزيوت والشحوم. قد يكون من الضروري معالجة مسامية جدران حجرة الفراغ المعدنية واتجاه حبيبات الحواف المعدنية.
يجب أن يؤخذ تأثير حجم الجزيء في الاعتبار. فالجزيئات الأصغر حجمًا يسهل تسربها وامتصاصها بواسطة مواد معينة؛ وبالتالي، تكون المضخات الجزيئية أقل كفاءة في ضخ الغازات ذات الأوزان الجزيئية الأصغر. وعلى الرغم من أن النظام قد يكون قادرًا على إزالة النيتروجين (المكون الرئيسي للهواء) إلى الفراغ المناسب، إلا أن الهيدروجين والهيليوم المتبقيين قد يظلان موجودين في الغرفة. تنشأ مشكلات إطلاق الغازات في الأوعية المبطنة بمادة شديدة النفاذية للغاز مثل البلاديوم (إسفنجة هيدروجين عالية السعة).
