Technika vakua a nízkých teplot

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra elektrotechnologie

Anotace:

Přednášky jsou věnovány základům fyziky nízkých tlaků a nízkých teplot. Jsou probírány principy a konstrukce základních typů vývěv a jejich parametry, zásady práce s vakuovými aparaturami, měření vakua, čistota vakua a použití vakua v elektrotechnické výrobě. Dále jsou vyloženy termodynamické principy chlazení, konstrukce nízkoteplotních zařízení, specifické chování a vlastnosti látek v oblasti nízkých teplot a technicky používané kovové a vysokoteplotní supravodiče. Pozornost je věnována též nízkoteplotní termometrii a využití kryotechniky ve vědě a technice. Cvičení laboratorního resp. seminárního typu umožní prohloubení teoretických poznatků a získání základních praktických dovedností v oblasti vakuové techniky a kryotechniky.

Požadavky:

Účast na cvičeních je povinná,student musí získat zápočet před vykonáním zkoušky.U zkoušky bude požadována znalost odpřednášené a procvičené látky.

Osnova přednášek:

1. Základy fyziky nízkých tlaků plynů

2. Čerpání vakuových systémů

3. Principy a konstrukce vývěv

4. Měření tlaků a ostatních veličin

5. Materály pro vakuové aparatury

6. Součásti vakuových systémů

7. Vakuová technika v elektrotechnické výrobě

8. Termodynamické principy chlazení

9. Zařízení pro získávání nízkých teplot, teploty pod 1 K

10. Termodynamické vlastnosti kryogenních kapalin

11. Vybrané fyzikální vlastnosti pevných látek za nízkých teplot

12. Supravodiče kovové a vysokoteplotní

13. Transportní proudy v supravodičích a stabilita supravodivého stavu

14. Transport tepla v oblasti nízkých teplot, nízkoteplotní termometrie

Osnova cvičení:

1. Výklad a demonstrace laboratorních úloh

2. Simulace skutečné a zdánlivé netěsnosti, ukázka odplyňování.

3. Měření čerpací rychlosti a charakteristiky vývěvy.

4. Ukázky práce s různými typy vývěv.

5. Měření celkových tlaků různými typy vakuometrů.

6. Exkurze týkající se využití vakuových aparatur v průmyslu a výzkumu

7. Hledání a odstraňování netěsností na ultravakuovém systému.

8. Video o vakuových aparaturách v průmyslu.

9. Tepelné izolace kryozařízení

10. Vlastnosti kapalného dusíku a měření entalpie látek při nízkých teplotách

11. Kontrola kvality tepelné izolace Dewarových nádob

12. Elektrický odpor kovových materiálů při nízkých teplotách

13. Měření nízkých teplot

14. Zápočet

Cíle studia:

Studijní materiály:

[1] Pátý, L., Petr, J.: Vakuová technika. Skripta ČVUT, Praha 1990

[2] Středa, P., Janů, Z.: Supravodivost a fyzika nízkých teplot. ČVUT, Praha 1987

[3] Dvořák, Z.: Základy chladicí techniky. SNTL, Praha 1986

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, l

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Technologické systémy -inženýrský blok (povinně volitelný předmět)
• Technologické systémy -inženýrský blok (povinně volitelný předmět)