Вакуумні насосивикористовуються в різноманітнихвакуумні системи, а також камери та методи роботи. У деяких випадках в одному застосуванні буде використано більше ніж один насос (послідовно або паралельно). Об’ємний насос, який переносить газове навантаження від впускного отвору до вихідного (вихлопного) отвору, можна використовувати для створення часткового вакууму, який часто називають грубим вакуумом. Такі насоси можуть досягати лише низького вакууму через їх механічні обмеження. Інші процедури, як правило, послідовно, згодом повинні бути використані для створення більшого вакууму (зазвичай після використання об’ємного насоса для створення швидкого вакууму). Роторно-лопатевий насос із масляним ущільненням (найтиповіший об’ємний насос) можна використовувати для підтримки дифузійного насоса, або сухий спіральний насос можна використовувати для підтримки турбомолекулярного насоса. Існують інші комбінації залежно від необхідної сили вакууму.
Важко досягти високого вакууму, тому що необхідно ретельно досліджувати характеристики виділення газів і тиску пари всіх матеріалів, що піддаються вакууму. Масла, мастила та пластикові або гумові прокладки, які використовуються як ущільнювачі вакуумної камери, наприклад, не повинні википати під час контакту з вакуумом; інакше утворені гази перешкоджатимуть досягненню відповідного ступеня вакууму. Усі поверхні, які піддаються дії вакууму, потрібно часто обсмажувати при високій температурі, щоб видалити поглинені гази.
Осушення перед вакуумним насосом також може допомогти запобігти виділенню газів. Металеві камери з металевими ущільнювальними прокладками, такими як фланці Кляйна або фланці ISO, частіше зустрічаються в ущільненнях високовакуумних камер, ніж гумові прокладки, які частіше зустрічаються в затворах камер низького вакууму. Система має бути чистою та не містити органічних залишків, щоб зменшити виділення газів. Усі матеріали, тверді чи рідкі, мають низький тиск пари, і коли тиск вакууму стає нижче цього тиску пари, виділення газів стає критичним. У результаті багато матеріалів, які добре функціонують при низькому вакуумі, як-от епоксидна смола, можуть виділяти гази при високому вакуумі. З дотриманням цих заходів безпеки можна отримати вакуум 1 мПа за допомогою різних молекулярних насосів. Цілком можливо досягти 1 мкПа за належної конструкції та експлуатації.
Насоси різних типів можуть використовуватися послідовно або паралельно. Об’ємний насос буде використовуватися для видалення більшої частини газу з камери в стандартній послідовності відкачування, починаючи з атмосфери (760 Торр, 101 кПа) і опускаючись до 25 Торр (3 кПа). Потім за допомогою сорбційного насоса (10 мПа) тиск знизили до 104 Торр. Для зниження тиску до 108 Торр (1 Па) використовувався кріонасос або турбомолекулярний насос. Нижче 106 Торр може бути запущений додатковий іонний насос для видалення газів, які не можуть впоратися кріонасос або турбонасос, наприклад гелій або водень.
Для надвисокого вакууму часто потрібне обладнання, виготовлене на замовлення, суворі робочі процедури та достатня кількість проб і помилок. Найбільш поширеними є вакуумні системи з нержавіючої сталі з вакуумними фланцями з металевими прокладками. Щоб тимчасово підвищити тиск пари всіх елементів, що виділяють гази в системі, і викип’ятити їх, систему зазвичай запікають, в ідеалі під вакуумом. Цю дегазацію системи також можна проводити при кімнатній температурі, якщо потрібно, хоча це займе значно більше часу. Систему можна охолоджувати, щоб знизити тиск пари, щоб зменшити залишкове виділення газів під час реальної роботи, коли основна маса матеріалів, що виділяють гази, буде википана та евакуйована. Рідкий азот використовується для охолодження деяких систем при температурі нижче кімнатної, щоб зупинити залишкове виділення газів, а також для кріонасосу системи.
Деякі незвичайні шляхи витоку та джерела виділення газу повинні бути розглянуті в системах надвисокого вакууму. Поглинання води алюмінієм і паладієм стає нестерпною причиною виділення газів, і навіть тверді метали, такі як нержавіюча сталь і титан, повинні бути розглянуті. У сильному вакуумі деякі масла та жири википатимуть. Може знадобитися звернути увагу на пористість металевих стінок вакуумної камери та напрямок зерна металевих фланців.
Необхідно враховувати вплив розміру молекули. Менші молекули легше проникають і поглинаються певними матеріалами; таким чином, молекулярні насоси менш ефективні при перекачуванні газів з меншою молекулярною масою. Хоча система може видаляти азот (основний компонент повітря) до відповідного вакууму, залишки навколишнього водню та гелію все ще можуть бути присутніми в камері. Проблеми з виділенням газів виникають у посудинах, облицьованих матеріалом з високою газопроникністю, таким як паладій (воднева губка великої місткості).
