Vakuová technika

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav fyziky

Anotace:

Cílem kurzu je získání znalostí potřebných pro porozumění moderním a perspektivním vakuovým výrobně technologickým procesům ve strojírenství. Úvodní blok je věnován kinetické teorii plynů v oboru nízkých tlaků a interakci plynů se stěnami vakuových systémů. Další blok se zabývá obecnými zákonitostmi získávání nízkých tlaků a základními typy vývěv. Následuje měření celkových a parciálních tlaků a přednáška je uzavřena blokem pojednávajícím o praktickém užívání vakuové techniky.

Požadavky:

Kinetická teorie plynů, přenosové jevy v plynech, elektrické vlastnosti látek - na úrovni základního kurzu fyziky.

Osnova přednášek:

1.Význam vakuové fyziky ve vědě a technice. Kinetická teorie plynů: tlak plynu, střední

střední volná dráha molekul, obory tlaků ve vakuové technice. Jednotky.

2.Difúze, tepelná transpirace, přenos energie. Režimy proudění plynů, vakuová

vodivost, proudění plynu netěsnostmi.

3.Povrchové procesy: vazby molekul a atomů, fyzikální a chemická sorpce a desorpce,

adsorpční izotermy.

4.Tlak nasycených par, odpařování. Materiály pro vakuovou techniku.

5.Metody získávání nízkých tlaků : čerpací rychlost, časový průběh čerpacího procesu,

mezní tlak, zbytková atmosféra, rozdělení tlaku v systému při čerpání.

6.Vývěvy s pracovní komorou: pístové, s valivým pístem, olejové a suché rotační vývěvy,

šroubové vývěvy.

7.Vývěvy s přenosem impulsu : Rootsovy vývěvy, molekulární a turbomolekulární vývěvy.

8.Vývěvy s proudem pracovní tekutiny: vodní vývěva, difúzní vývěvy. Vývěvy s vazbou

molekul : kryosorpční, zeolitové, sublimační vývěvy.

9.Zásady návrhů vakuových systémů.

10.Měření nízkých tlaků : membránové a kompresní vakuoměry, tepelné vakuoměry, ionizační

vakuoměry.

11.Měření parciálních tlaků, hledání netěsností vakuových soustav.

12.Stavební prvky vakuových soustav, spoje, příruby, těsnění, přenos pohybu do vakua.

13.Zásady práce s vakuovými systémy, vakuová hygiena

Osnova cvičení:

1.Příklady aplikace vakuových systémů ve strojírenství, základní výpočty v oblasti

nízkých tlaků.

2.Vakuová vodivost reálných systémů. Příklady na sorpci a desorpci plynů.

3.Měření čerpací rychlosti vývěvy.

4.Porovnávací měření s vakuometry pracujícími na rozdílných principech.

5.Hledání netěsnosti vakuové soustavy.

6.Příklad aplikace vakuové techniky: depozice tenkých vrstev metodou PVD.

7.Návrh a výpočet reálné vakuové soustavy.

Cíle studia:

Cílem kurzu je získání znalostí potřebných pro porozumění moderním a perspektivním vakuovým výrobně technologickým procesům ve strojírenství. Úvodní blok je věnován kinetické teorii plynů v oboru nízkých tlaků a interakci plynů se stěnami vakuových systémů. Další blok se zabývá obecnými zákonitostmi získávání nízkých tlaků a základními typy vývěv. Následuje měření celkových a parciálních tlaků a přednáška je uzavřena blokem pojednávajícím o praktickém užívání vakuové techniky.

Studijní materiály:

Dúbravcová V. : Vakuová a ultravakuová technika , ALFA, Bratislava 1992

Fikes L. :Fyzika nízkých tlaků ,SNTL, Praha 1991

Pátý L. : Vakuová technika ,ČVUT, Praha 1990

Grozskowski J. :Technika vysokého vakua ,SNTL, Praha 1981

Král J. : Cvičení z vakuové techniky, ČVUT , 1996, Praha

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: