Kalibrace manometrů
• Přímé porovnání
• Redukce tlaku
• metody statické
• metody dynamické
• Pomalý nárůst
• Molekulární proud
i -OQ.O
Vakuová fyzika 1
Pn = Pí ■
Statická expanze
v1 + v2  v2 + v3     Vn_i + V„
V, = 1000 cm
O * ( )i" o
V, = 25 cm'
1_
"'firemní materiály firmy Pfeiffer
Vakuová fyzika 1
2/32
Dynamická expanze
k výveve^ s velkou čerpocí rychlostí
Obr. 5.92. Aparatura pro kalibraci vakuometrů metodou s konstantním proudem. Misto dvou vakuometrů (7, 8) je možno použít jen jeden (9) s dvoucestným kohoutem (20); 1,10 - kohouty; 2,4,6 - komory; 3,5,7,8,9 — vakuometry; G,, G2 — vodivosti otvorů mezi příslušnými komorami
2
2J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1984
Vakuová fyzika 1
3/32
/ = G2(p2 - Pi) = Gi(pi - p')
* = i + £(i-£)
Pi G> pi
pro velkou čerpací rychlost p' <C p\
Pí
P2
pro G2 <C Gi
G2
Pi = 7^P2
Vakuová fyzika 1
Obr. 5.93. Standardní metoda cejchování vakuometrů v oboru tlaků 10"' až l(T5Pa 1,3 — komory; 2 — kalibrovaný otvor; 4 — kalibrační (přesný) vakuometr; 5,6, 7 — vakuometry;
8 — regulační ventil (záklopka);
9 — vpouštěcí ventil; 10 — difúzni vývěva; 11 — volumetrické zařízení
3_
3J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1984 < i ►   i ono
5/32
Vakuová fyzika 1
Pomalý vzrůst tlaku
Obr. 5.90. Aparatura pro kalibraci
vakuometrů v oboru ullravakua metodou °br 5'91 ■ ZmčIM tlaku v systému
pomalého vzrůstu tlaku <° obJemu ^ béhem íasu T
7 — trubice se známou vodivostí G; 2 - kalibrovaný vakuometr; 3,4 — kohouty
4
4J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 198á?
Vakuová fyzika 1
6/32
pro p2 <C pi
/ = G(pi -p2) / = Gpi
/ = V,
<#>2 dr
dp2 dr
G
Plv2 = a
pro po ~ OPa
P2 = PO + 3T
p2 = 3T
Vakuová fyzika 1
Molekulární proudění
Knutftan cell
Cryo pönal
Calibration chamber
Geis mier
	
J                  I 1-	K p
	
	
Rftfareřitfl Gouqí
Tust Gauos
A.Berman: Total Pressure Measurements in Vacuum Technology, Academic Press Inc. 1985
Vakuová fyzika 1
30
Molscilar
beau:
Dynamic expansion
■ Static expansion -
Pressure [mbar]
Fig. 3.17 Pressure scale of Federal Physical-Technical Institute (PTB). Berlin, (status as at August 1984) for inert gases, nitrogen and methane
firemní materiály firmy Pfeiffer
Vakuová fyzika 1
□ ►  < 9 ► «
Měření proudu plynu
/ = Sp [Pa m3s-1] I = G{p2 - pi)
• Pomocí průtokoměru (plovákový, elektronický)
• Pomocí prvku se známou vakuovou vodivostí
• Pomocí kalibrované byrety a pracovní kapaliny
Vakuová fyzika 1
Plynová byreta
Obr. 5.94. Jednoduché zařízení na měření a přípravu určitého proudu plynu /' — zásobník; 1" — trubice; 2 - k nádobě s kapalinou; 3 - kohouty; 4 — vpouštěcí kohouty; 5 - k vakuové aparatuře
7J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981
■g -O0.O
Vakuová fyzika 1
Obr. 13: Plynová mikrobyreta: M - měrná kapilára s dělením podle objemu; Z - zásobník kapaliny; O - ochranná nádobka; K - kohout (pro vyrovnání tlaků), P - přívod plynu; JV - jehlový ventil pro řízené napouštění plynu do vakua.
J.Král: Cvičení z vakuové techniky, ČVUT Praha 1996 □ ► < s
Obr. 7-43b. Měření objemu plynu cirkulující kapkou
P    — vpouštěný plyn
VS — vakuový systém, do nějž se vpouští plyn.
9_
9L. Pátý: Fyzika nízkých tlaků, Academia, Praha 1968 □ ► <s ► < ä ► < a ►   í -OQ.O
Vakuová fyzika 1 __13 / 32
Měření pomocí vodivosti
Obr. 5.95. Vakuové zařízení pro měření proudu plynu
1,2 — vakuometry; G — trubice se známou vodivostí
_I_= G(pi - p2)
3J. Groszkowski: Technika vysokého vakua, SNTL, Praha 1981
00.0
Vakuová fyzika 1
11
nS.Ďaďo, L.Bejček, A. Platil: Měření průtoku a výšky hladiny, Ben, Praha 2005
15 / 32
Vakuová fyzika 1
Vakuové tuky a tmely
Druh materiálu	užití	max T [°C]	Pp [Pa] při 25 °C
maz L	zabrus	30	10 b - 1(T'
maz M	zabrus	30	10-3 _ 10-5
maz N	kohout	30	io-4 - 10-5
maz T	zabrus	110	10~5
tmel Picein	spoje	60	IQ-2 _ IQ-3
Vakuová hygiena
Čistota povrchů, odmašťování, vyčištěných dílů se dotýkat pouze v rukavicích.
Vakuová fyzika 1
16 / 32
Vakuová fyzika 1
17 / 32
Rozebíratelné spoje
• zábrusy - zejména skleněné aparatury
• ISO-KF , (NW)
• ISO-K, ISO-F
• CF
4 □ ►   4 (5? ► 4
Vakuová fyzika 1
ISO-KF
13_
13firemní materiály firmy Pfeiffer
Vakuová fyzika 1
19 / 32
ISO-K, ISO-F
firemní materiály firmy Pfeiffer
Vakuová fyzika 1
20 / 32
mnímateriály firmy Pfeiffer
OFHCCopper Gasket
16_
16firemní materiály firmy Pfeiffer
Vakuová fyzika 1
22 / 32
tesnení	min. tep [ °C]	max. tep. [ °C]
elastomer		
FKM	-15	150
NBR	-25	120
silikon	-55	200
kov		
Cu	-196	200
Cu + Ag	-196	450
Vakuová fyzika 1
23 / 32
Load lock
17_
17firemní materiály firmy Caburn MDC
Vakuová fyzika 1
24 / 32
Výroba solárních článků
18
Plasma-^ SiH4 + PH3 SiH« SiH4+B2Hg Substráte ShutterA    (§) (fo (fc
onuuer-\ \
±
±
±
Vacuum n-Chamber ■
-i i j j i;
/-Chamber
■ p-Chamber
sF.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003)
Vakuová fyzika 1
Pokovení skel
Glass         Process Process
Isolation        Range Isolation Range
Pumping Pumping
19
F.OHanlon: A Users Gaude to Vacuum Technology, Wiley (2003)
Vakuová fyzika 1
26 / 32
Si - substráty
Vakuová fyzika 1
28 / 32
Značky
Vacuum pump, general
Diaphragm in vacuum pump
\©/7   Turbomolecular pump
Diffusion pump*)
scroll pump"
22
firemní materiály firmy Leybold
Vakuová fyzika 1
J^X^j   Shut-off device, general RiQhx angle valve
®
Cold trap, general
Vacuum measurement, vacuum gauge head
I f)   Roots vacuum pump*)
Navazující přednášky:
Vakuová fyzika 2 - F6450
• Vázané plyny
• Sorpční vývěvy
• kryogenní
• zeolitové
• sublimační
• iontové
• nevypařované getry -NEG
• Měření ve vakuové fyzice
• měření proudu plynu
• měření tenze par plynu
• Konstrukční prvky vakuových zařízení - vhodné materiály, spoje,...
Vakuová fyzika 1
30 / 32
Praktikum z vakuové fyziky - F7541
1. Měření vodivosti vakuových spojů
2. Kalibrace Piraniho manometru
3. Graduace Peningova manometru
4. Hmotový spektrometr
5. Měření čerpací rychlosti metodou konstantního tlaku
6. Naparování tenkých kovových vrstev
7. Kalibrace ionizačního manometru se žhavenou katodou
8. Čerpací efekt molekulového síta
9. Měření čerpací rychlosti turbomolekulární vývěvy 10. Seznámení s iontovou vývěvou
Vakuová fyzika 1
Zkouška
test 10 otázek + 2 příklady, maximum 20 bodu
A	18 - 20
B	15 - 17
C	12 - 14
D	9 - 11
E	6 - 8
F	0 - 5
4 □ ►   4 (5? ► 4
Vakuová fyzika 1